[发明专利]一种基于集中器的IO拓展的辅助电路

摘要

本发明涉及一种基于集中器的IO拓展的辅助电路。所述的基于集中器的IO拓展的辅助电路设有微处理器单元、RS485通信单元、电源转换单元、8路遥信接口单元、8路遥控接口单元、遥信告警单元、北斗定位单元、时钟单元；旨在解决集中器的接口使用较为单一问题，促进对于集中器的使用，提高使用效率，便于安装操作，促进宽带载波集中器负责管理抄读存贮本地所有表计或采集器信息，形成各类事件数据都是基于单一通信的信道模式技术问题。

主权项

1.一种基于集中器的IO拓展的辅助电路，其特征在于, 所述的基于集中器的IO拓展的辅助电路设有微处理器单元、RS485通信单元、电源转换单元、8路遥信接口单元、8路遥控接口单元、遥信告警单元、北斗定位单元、时钟单元；微处理器单元分别与RS485通信单元、电源转换模块、8路遥信接口单元、8路遥控接口单元、遥信告警单元、北斗定位单元、时钟单元通信连接, RS485通信单元接口通过探针与集中器I型辅助接线端子的RS485‑I相连,遥信告警单元接口通过探针与集中器I型辅助接线端子的遥信1相连;北斗定位单元是将该贴片模块焊接在电路板上与微处理器单元进行通信连接;时钟单元通过贴片芯片焊接在电路板上，通过I²C接口与微处理单元进行通信连接;电源转换模块采用的AC‑DC电源模块，将整个模块按插件的封装形式安装在电路板上进行电源的转换;电源转换模块外接火线以及零线, 火线连接过流过载保护电路, 过流过载保护电路以及零线连接EMC保护电路, EMC保护电路连接DC/DC模块, DC/DC模块,输入电压为85V~264V，输出两路隔离电压，输出主路5V电压是供微处理单元使用，辅助5V电压为供遥信接口单元与485通信单元使用的,外部电源接线采用类似国网II型采集器接线方式，即与外部电源连接线通过中间插头过渡;电源线及RS‑485线组的接插结构件分公头和母头两部分，母头部分与模块内部直接相连，公头部分与外部220V电源相连,该电源线束的接线方式是通过其公头与母头进行安装连接;RS485通信单元设有RS485芯片、隔离电路、保护电路,A线输入及B线输入与输入保护电路相连接, 输入保护电路与RS485芯片相连接,RS485芯片与光耦隔离电路相连接, 光耦隔离电路与微处理器单元连接,RS485通信单元接口通过探针与集中器I型辅助接线端子的RS485‑I相连;RS485通信接口满足《Q GDW1354 ‑ 2013智能电能表功能规范》要求，RS485接口和模块内部电路实行电气隔离，并有实效保护电路。RS485接口满足DL/T645‑2007电气要求，并能耐受交流电压380V, 2min不损坏。并且RS485接口通信速率可设置，标准速率为1200bps、2400bps、4800bps、9600bps，缺省值为2400bps。通信时间较快，模块上电完成后，2S内可以使用RS485接口进行通信;遥控接口单元设有光耦隔离电路、驱动电路、触点保护电路,微处理器单元连接光耦隔离电路, 光耦隔离电路连接驱动电路, 驱动电路连接触点保护电路,遥控接口单元由独立的4路转换和4路常开组成，触点电路采用的是组换型的继电器，若发生闭合，引发触点与微处理器进行数据通信。继电器触点容量可达到2A/30VDC，5A/250VAC，并且具有较长的耐久性，使用的次数可达到10万次以上,该遥控接口单元与主电路隔离电压达到2000v以上，在EMC实验中，电快速瞬变脉冲群抗扰度3级（±1KV），浪涌抗扰度2级（±1KV）。并且可承受的拔插次数在1000以上;遥信接口单元具有EMC保护的8路接口，与主电路隔离电压可达到2000V以上，接口可承受的拔插次数可达到1000次以上；遥信告警采用继电器输出控制，如果8路遥信有变位，则遥信告警会接通，请求遥信变位事件；查询完毕继电器断开。遥信告警接口通过探针与集中器I型辅助接线端子的遥信1相连;遥信告警单元采用型号为HFD23‑005‑1ZS继电器输出控制,为电源转换模块是采用型号为WAB03BDI‑0505的AC‑DC电源模块，输出两路隔离电压，分别是主电源5V和辅助电源5V是供遥信及RS485通信使用;主电源5V再通过NCV1117ST33T3G进行电压转换，将5V电压转换成3.3V，供微处理单元与时钟单元使用,8路遥信接口单元采用的是间距5.08mm的插件端子,RS485通信单元采用是低功耗的型号为SN65HVD3082ED的通信芯片，北斗定位单元采用的北斗模块型号为L76B，时钟单元采用的型号为RX‑8025T的时钟芯片，采用的I²C‑BUS总线接口,8路遥控接口单元设有光耦隔离电路、驱动电路、触点电路,其中光耦隔离部分使用的芯片型号为PC817,驱动电路使用的芯片型号为ULN2003AN，触点电路采用的继电器型号为HFD23‑005‑1ZS,微处理单元采用基于8位框架结构的微控制器STM8SX07C;485通信单元、遥信接口单元与上行的集中器进行数据通信连接。