如何优化智能电网电力连接功能

驱动器配置详细信息

　　双稳态、双线圈闩锁继电器是最常见的配置。某些版本在开启位置包括内置弹簧和其它机械辅助设备，用于实现低功率运行。

　　典型的负载连接功能通过一个双稳态接触器实现，通过两个或更多极点实现断连。接触器通常缠绕有两个绕组，一个用于关闭接触器，另一个用于打开接触器。使用永磁材料或机械闩锁，确保接触器在不开关时就位。

　　为便于机械运动，继电器线圈需要通电一定的时间。一旦接触器更换了位置，继电器绕组中的电压应该移除。图例显示一个简易的典型电路图，包括波形实例。

继电器驱动电路要求

图1： 简易继电器驱动电路

　　如图所示，双线圈继电器连接至两个继电器绕组中点的电源电压轨。每个绕组由连接至继电器线圈的开关进行通电。两个开关不能总是处于开启状态，否则会从电源电压轨上取得过多电流，导致异常运行并会损坏继电器。 另外，为了适应继电器接触器在其固定位置（开/关位置）之间移动所需的相对较长时间，脉冲须比继电器规格中规定的最小间隔长。为了防止继电器绕组电势饱和并避免线圈和驱动电子器件过热，还需要限制驱动脉冲的最大长度。 控制信号还应兼容于支持 CMOS 和 TTL 输入电平的最新一代微处理器。

　　继电器规格还定义了接触器可靠运行所需的最大和最小工作电压。接触器的电压要求视应用而定，应用受电表要求权衡驱动。 较低的电压多用于成本较低、功率较低的应用，这些应用的电表和继电器都比较小。较高的电压多用于需要较大电流的场合，其中较大的接触器需要更多的电力来进行开关操作。 因此，驱动电流应监控继电器偏压，确保足够的电平。 驱动电路还需要一个欠压锁定功能，便于在电路初始化过程中实现平滑启动。

　　首选集成解决方案提供控制信号的输入资格认证、防止两个继电器线圈同时启动、限制最大驱动脉冲间隔，并提供其他功能如偏压监控、驱动器使能输入和驱动器热保护。 理想的电路能够最大限度地减少组件数量和电路板空间，同时在驱动继电器线圈时能够提高系统可靠性和电路的抗噪声能力。

电表电力系统和连接/断连功能的实现

　　图例显示典型电表系统的框图。 继电器驱动电压是所用特定继电器的一个函数。 通常而言，开关电流越大的继电器（接触器越大），所需的电压就越高，以便传输足够的电能实现足够快的开关过程，从而最大限度地减少因开关过程中的电弧产生的接触损耗。高电压电源通常由电容提供，用来在应用开关过程中（尤其是损失电力后出现的开关）提供最大电力。电容须有一定的尺寸，以提供成功进行开关操作所需的能量。电容充电电源可限流，通过延长开关电压达到满负荷的时间来降低电源成本。断连开关在电表中不常出现。典型的开关设备，如压缩机，在长时间的运行中需要极少的关闭时间。较长的再充电时间能够降低电源成本和应力，而且不会影响性能。

图2： 典型电表系统的框图

　　通信、控制和测量功能通常通过低电压（3 至 5 伏）电路（如微控制器和通信电路）实现。各种各样的通信技术聚焦于特定的市场需求和地理限制。大多数应用具有突发配置，其中功耗的顺序为 5 W 传输 100 毫秒，然后在下一次传输前有一秒（或更多）的延时。另外，损失电力后（上报电力损耗时的网络状态）的传输最好确保距离上次传输的时间间隔高达 10 分钟。如果包含一个 DC-DC 级实现高压电容的有效低压转换，上述实现断连功能的维持电容同样适用于通信电路。 如果大小合适，维持电容现在可以同时实现传输和断连功能。

　　对于限流