保護(hù)的第二氧化鋅壓敏電阻105中的106溫度保險(xiǎn)絲、107氧化鋅壓敏電阻再經(jīng)過放電管111與地線(G)進(jìn)行泄放，進(jìn)一步緩解了脈沖電壓和電流的強(qiáng)度。
[0034]交流輸入電源零線(N)與帶溫度保護(hù)的第三氧化鋅壓敏電阻108相連，再通過放電管111與地線(G)相連接，它們組成了第三級共模保護(hù)電路，當(dāng)有雷擊發(fā)生時(shí)，交流輸入電源線在瞬間內(nèi)感應(yīng)到相當(dāng)強(qiáng)度的脈沖電壓和電流在經(jīng)過第一級差模保護(hù)電路后通過帶溫度保護(hù)的第三氧化鋅壓敏電阻108中的109溫度保險(xiǎn)絲、110氧化鋅壓敏電阻再經(jīng)過放電管111與地線(G)進(jìn)行泄放，再進(jìn)一步緩解了脈沖電壓和電流的強(qiáng)度。溫度保險(xiǎn)絲109的作用仍然是對氧化鋅壓敏電阻110進(jìn)行保護(hù)，放電管111兩端的電壓高過其保護(hù)規(guī)格值時(shí)，其內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，并吸收掉輸入的過高壓。
[0035]圖3為本發(fā)明中電源噪聲濾波器單元工作原理框圖，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子、電力電子、電氣設(shè)備應(yīng)用越來越廣泛，它們在運(yùn)行中產(chǎn)生的高密度、寬頻譜的電磁信號充滿整個(gè)空間，形成復(fù)雜的電磁環(huán)境。會(huì)影響在此環(huán)境中運(yùn)行的各種電子設(shè)備的正常工作于是抑制電磁干擾的技術(shù)也越來越受到重視。
[0036]電源噪聲濾波器是一種新型器件，它能有效地抑制交流電網(wǎng)噪聲，提高電子設(shè)備的抗干擾能力和系統(tǒng)的可靠性。其作用是雙向的，一方而消除或削弱來自交流電網(wǎng)的噪聲干擾，保證電子設(shè)備的正常運(yùn)行；另一方而可以防止電子設(shè)備本身產(chǎn)生的噪聲竄入交流電網(wǎng)。圖2中COl的作用是濾除電源導(dǎo)線中的對稱干擾，；C03，C04與L組成對稱性型低通濾波器，濾出共模噪聲，工頻50/60HZ交流電可以直接通過；C02濾出串模噪聲。
[0037]圖4為本發(fā)明中電能計(jì)量單元工作原理框圖，計(jì)量芯片ATT7053AU是一片帶SPI的單相多功能計(jì)量芯片(EMU)。
[0038]經(jīng)電壓傳感器VTl采樣后將電壓信號送入到運(yùn)算放大器IC300，經(jīng)放大整形后的電壓信號送入計(jì)量芯片IC301的V3P+和V3N-;交流電流采樣通過穿心電流傳感器ITl采集，采樣后的信號送入計(jì)量芯片IC301的I2P+和I2N-。
[0039]、C306、R305及晶振JZl組成計(jì)量芯片IC301的外部振蕩電路，計(jì)量芯片IC301的22腳為晶振輸入，23腳為晶振輸出。
[0040]計(jì)量芯片IC301的18腳(SPICS):片選信號，CS發(fā)生下降沿跳變時(shí)表示SPI操作開始，CS發(fā)生上升沿跳變時(shí)表示SPI操作結(jié)束；
[0041]19腳(SPIDI):串行數(shù)據(jù)輸入，用于把數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸TT7053AU中；
[0042]20腳(SPIDO):串行數(shù)據(jù)輸出，用于從ATT7053AU寄存器中讀出數(shù)據(jù)；
[0043]21腳(SPICLK):SPI時(shí)鐘信號輸入，控制數(shù)據(jù)移出或移入串行口的傳輸率；
[0044]I腳(DVDD):數(shù)字電源 3V?3.6V；
[0045]12腳(VREF):ADC參考電壓輸出，典型值1.225V，需要外接電容C303和電容C304。
[0046]電能計(jì)量單元中的計(jì)量芯片ATT7053AU根據(jù)采樣電路輸人的電壓電流算出電能，然后把電壓、電流及功率由串行接口傳送給微處理器，微處理器根據(jù)送入的指令在液晶顯示屏顯示測量結(jié)果，同時(shí)具有測量累計(jì)用電電量、插座負(fù)載的瞬時(shí)功率、累計(jì)用電時(shí)間的功能，停電時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)保存。
[0047]圖5是主磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)電路圖，磁保持繼電器作為繼電器的一種，也是一種自動(dòng)開關(guān)，對電路起自動(dòng)接通和切斷作用，所不同的是，磁保持繼電器的常閉常開作用完全是依賴永久磁鋼的作用，其開關(guān)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是靠一定量的脈沖電信號的觸發(fā)而完成的，因此，具有省電節(jié)能、性能穩(wěn)定、體積小、承載能力大的特點(diǎn)，比一般電磁繼電器性能優(yōu)越。
[0048]本發(fā)明采用BL8023雙向繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路，用于控制磁保持繼電器的工作，它具有輸出電流大，靜態(tài)功耗小的特點(diǎn)。工作電壓在5-16V靜態(tài)功耗電流<10nA，輸入高低轉(zhuǎn)換電平在2V左右，與各種微處理器兼容，工作溫度適用范圍:-40°C — 800C。
[0049]輸入A.B用電平觸發(fā)應(yīng)在輸入加入電阻6R1、6R2到地，保持低電平。這樣需要繼電器工作就可以在A端加高電平，反之在B端加高電平，按功能表狀態(tài)工作。BL8023雙向繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路管腳功能如下:
[0050](1)輸入1接觸發(fā)脈沖，也可接電平觸發(fā)。(2)輸入B.接觸發(fā)脈沖，也可接電平觸發(fā)。(3) 2腳、6腳是空腳。(4)輸出QA接繼電器的線包一端。(5)輸入QB接繼電器的線包另一端。(6) Vdd加繼電器工作電壓正端。(7) V ss加繼電器工作電壓負(fù)端。在圖中可以看到微處理器接收來自WIFI串口模塊輸出、鍵盤輸入單元輸入、電量計(jì)量單元輸出信號，微處理器輸出經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路和二極管、5D2送入雙向繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路BL8023( IC5)的3腳輸入A和7腳輸入B，控制磁保持繼電器5J的動(dòng)作開啟或關(guān)閉，鍵盤輸入單元送出手動(dòng)按鍵信號給微處理器，用于手動(dòng)控制磁保持繼電器的動(dòng)作，接入或斷開交流電源通道；電量計(jì)量單元在檢測到過壓、過流等非正常狀態(tài)信號時(shí)，輸出信號給微處理器，控制磁保持繼電器立即關(guān)斷電源，電量計(jì)量單元在檢測到電壓、電流恢復(fù)正常時(shí)，輸出信號給微處理器，控制磁保持繼電器開啟電源，在最大程度上保證用電設(shè)備的安全。
[0051]圖6為本發(fā)明中USB口輸出工作原理框圖，電路采用了一款單芯片的同步降壓穩(wěn)壓器CX8505，在輸入電壓范圍內(nèi)可提供持續(xù)的3A負(fù)載電流，采用的電流控制模式有快的瞬態(tài)響應(yīng)和不間斷的過流檢測，具有軟啟動(dòng)、低壓保護(hù)、過溫保護(hù)、過流保護(hù)等功能，在待機(jī)模式下電流僅為0.3 u A。經(jīng)整流濾波后輸出的直流電壓經(jīng)電容6C1、6C2濾波加到IC6芯片的2腳，2腳電源輸入端，輸入電壓范圍在4.75V-30V之間，在輸入和地之間接上合適大小的旁路電容，可減少輸入到芯片的噪聲；1腳為芯片內(nèi)部驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O輸入端，在I和3之間連接一個(gè)0.01 u F或更大的升壓電容6C4，充電升壓后為芯片內(nèi)部N溝道MOSFET提供驅(qū)動(dòng)；
3腳為功率開關(guān)管輸出端，為輸出提供能量，LC濾波器6L1連接在3和輸出端；7腳為使能輸入端，6R1為上拉電阻用于自動(dòng)啟動(dòng)；8腳軟啟動(dòng)控制輸入端，8腳到地之間的電容6C3大小決定了軟啟動(dòng)的時(shí)間，5腳反饋輸入端，輸出電壓經(jīng)過電阻6R4、6R3分壓后提供給5腳的輸入，通過這個(gè)采樣反饋來調(diào)節(jié)輸出電壓；6腳補(bǔ)償端，在6腳和地之間的由6C5、6R2組成串聯(lián)的RC網(wǎng)絡(luò)用來補(bǔ)償系統(tǒng)的閉環(huán)控制，4腳為地；3腳輸出電壓經(jīng)6L1和6C7濾波后輸出5V電壓給USB輸出插座，為數(shù)碼產(chǎn)品提供充電。
[0052]圖7為本發(fā)明WIFI串口模塊工作原理框圖，WiFi串口模塊，又稱為嵌入式WiFi模塊，是內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議的WiFi模塊。其硬件構(gòu)成主要是由內(nèi)嵌的一個(gè)單片機(jī)和WiFi模塊構(gòu)成，單片機(jī)要實(shí)現(xiàn)裸機(jī)驅(qū)動(dòng)程序和TCP/IP協(xié)議，WiFi模塊則必須完成數(shù)據(jù)的無線收發(fā)。嵌入式WiFi模塊對外提供UART串口或者SPI接口，因而可以通過串口或者SPI接口和外接微處理器連接，讓設(shè)備輕松接入Internet網(wǎng)絡(luò)。
[0053]串口模塊IC7選用TLN13U06WIFI，休積小，功耗低。本產(chǎn)品采用異步收發(fā)傳輸器(UART)接口，內(nèi)置1EEE802.11協(xié)議棧以及’ I’ CP/IP協(xié)議棧，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶串口到無線網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)換。
[0054]串口模塊IC7 TLN13U06WIFI與微處理器IC100在硬件上連接十分簡單，TLN13U06WIFI的I腳與微處理器IC100的CTS腳連接，CTS (Clear To Send)允