AC220V低成本测量电路，是否可行？

天使之翼 · 发表于 2014-11-14 12:27:34

本帖最后由天使之翼于 2014-11-14 12:29 编辑

在仿真里面看波形、电压都在单片机ADC测量范围内，但不知道到实际电路时是什么情况。
电路原理图

仿真波形

xjmlfm1 · 发表于 2014-11-14 12:34:51

理论上可行，实际上要考虑很多东西。

天使之翼 · 发表于 2014-11-14 12:37:16

xjmlfm1 发表于 2014-11-14 12:34
理论上可行，实际上要考虑很多东西。

AC220V输入端阻抗，测量端阻抗也应该有关系？

cwei · 发表于 2014-11-14 12:38:34

原理上没有问题，只是你的根据mcu adc调整参数

alexzhangyi · 发表于 2014-11-14 12:41:04

220V AC 电压采样要多个电阻降压，起码封装0805，电流采样用锰铜片吧，还有安全间距，隔离等，最好用专用电能计量芯片。

天使之翼 · 发表于 2014-11-14 12:44:10

alexzhangyi 发表于 2014-11-14 12:41
220V AC 电压采样要多个电阻降压，起码封装0805，电流采样用锰铜片吧，还有安全间距，隔离等，最好用专用电 ...

这个明白，仿真里面只是把电阻简化了。专用电能测量芯片是可以，主要是有时一些产品需要简化设计成本，才想用这种方式来设计

天使之翼 · 发表于 2014-11-14 12:46:25

alexzhangyi 发表于 2014-11-14 12:41
220V AC 电压采样要多个电阻降压，起码封装0805，电流采样用锰铜片吧，还有安全间距，隔离等，最好用专用电 ...

做这个设计也不是我要用，是帮朋友做的。我也跟他推荐过用专用电能计量芯片，只是考滤到成本，购买的复杂性。想用简单的方式替代。

xjmlfm1 · 发表于 2014-11-14 13:05:20

天使之翼发表于 2014-11-14 12:46
做这个设计也不是我要用，是帮朋友做的。我也跟他推荐过用专用电能计量芯片，只是考滤到成本，购买的复杂 ...

首先是耐压，如果是0805的电阻，220VAC的测量，至少需要6个以上串联才行。1206的也需要4个以上。并且要考虑电阻的发热，以及发热导致的温漂。
其次是安全性，如果其它的输出全是隔离的，就无所谓，否则可能会有安全风险。
再次，这种电路很坑爹，某天你想拿个示波器测测波形，砰的一声，会让你立马回过神来，哦，当初用了这烂电路。
如果不是非常抠成本的地方，建议还是老老实实的用PT吧。

天使之翼 · 发表于 2014-11-14 13:21:02

xjmlfm1 发表于 2014-11-14 13:05
首先是耐压，如果是0805的电阻，220VAC的测量，至少需要6个以上串联才行。1206的也需要4个以上。并且要考 ...

明白啦！谢谢指点

abbott · 发表于 2014-11-14 13:25:22

本帖最后由 abbott 于 2014-11-14 13:27 编辑

用多个0603（或者0805,1206只是电阻个数不一样）电阻串联，确保每个电阻的耐压不会超标，抬升到2.5V左右，然后用MCU的ADC进行采样，我做过类似产品，有完整的方案，成本可以做的非常低！

abbott · 发表于 2014-11-14 13:26:00

本帖最后由 abbott 于 2014-11-14 13:27 编辑

用多个0603电阻串联，确保每个电阻的耐压不会超标，抬升到2.5V左右，然后用MCU采样，我做过类似产品，有完整的方案，成本可以做的非常低！

天使之翼 · 发表于 2014-11-14 13:36:52

这个是最开始设计的电路

老谷 · 发表于 2014-11-14 13:39:17

采样线上要加二极管钳位，防止采样电压超过MCU端口的承受电压

dianqi2007013 · 发表于 2014-11-14 13:55:48

通电测量的时候就是不能用手摸。

rita · 发表于 2014-11-14 14:53:46

而且还涉及到感性负载和单纯的阻性负载的问题

xjmlfm1 · 发表于 2014-11-14 15:10:26

天使之翼发表于 2014-11-14 13:36
这个是最开始设计的电路

楼主，你的U1B貌似起不到抬高电压的效果，其实在R13那里就可以做抬高，后面做一个跟随就行。
另外，运放的输出最好加一级RC再进CPU，如果没有相位的要求，可以加2阶的RC再进CPU。

youngyan · 发表于 2014-11-14 15:49:33

基本思路: 电阻分压+二阶低通滤波进MCU的AD采样。以前在一款电能计量板上看到过类似的方案。

abbott · 发表于 2014-11-14 16:14:55

天使之翼发表于 2014-11-14 13:36
这个是最开始设计的电路

用这个图纸就够了，直接进MCU的ADC口！

天使之翼 · 发表于 2014-11-14 16:16:44

abbott 发表于 2014-11-14 16:14
用这个图纸就够了，直接进MCU的ADC口！

这电路想过，只是如果火线跟零线反了就有点危险

abbott · 发表于 2014-11-14 16:26:42

天使之翼发表于 2014-11-14 16:16
这电路想过，只是如果火线跟零线反了就有点危险

不会有任何危险，反正零线和火线中有一根必须为MCU的地。
反正是热地，火线地或者零线地有多大区别，单相电能表中99.9%以上都是火线地！

abbott · 发表于 2014-11-14 16:34:15

本帖最后由 abbott 于 2014-11-14 16:35 编辑

天使之翼发表于 2014-11-14 16:16
这电路想过，只是如果火线跟零线反了就有点危险

给你一个参考！从这个百度文库下载：
http://wenku.baidu.com/view/1e50d0a0700abb68a982fbaa?fr=prin

天使之翼 · 发表于 2014-11-14 18:09:08

abbott 发表于 2014-11-14 16:34
给你一个参考！从这个百度文库下载：
http://wenku.baidu.com/view/1e50d0a0700abb68a982fbaa?fr=prin
...

谢谢分享

txyuseing · 发表于 2014-11-16 13:28:45

使用专业芯片吧
比较可靠

天使之翼 · 发表于 2014-11-16 20:50:58

txyuseing 发表于 2014-11-16 13:28
使用专业芯片吧
比较可靠

之前用过，但有时还是出现数据出错。用芯片一般成本就比较高了

AC220V低成本测量电路，是否可行？

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