Étape 4: Description du circuit énergie nœud
Une résistance de shunt a été choisie car il est plus stable qu’un capteur à effet Hall et plus petit qu’un transformateur de courant. La résistance de shunt devait être dans une plage que si le courant admissible maximal est tirée d’un dispositif de la chute de tension sur la résistance de shunt est inférieure, à 250 mV crête à crête, comme il s’agit de l’entrée de tension de courant max MTCI.
Vmax = Imax * Rshunt
Ainsi, Rshunt = Vmax / Imax
Choisissant le Imax comme 17 a et Vmax comme 250 mV, qu'il s’ensuit
R = 10 mΩ
Donc une résistance de shunt qui est le plus petit égale à 10mΩ sera utilisée ici. Le CIMU a un gain interne réglable de 50 x afin qu’une plus petite résistance de shunt peut être utilisée, qui a également l’avantage de moins dissipation de puissance sur la résistance.
La ligne à haute tension AC est atténuée en utilisant un capteur de diviseur de tension composé de 1.76Mohm et une résistance de 1Kohm devant être fourni à l’entrée de tension de CS5490. Le coefficient diviseur est déterminé par la portée d’entrée maximale de la chaîne de tension de CS5490 (176mVRMS) et la tension maximale. Le rapport de division est déterminé par l’équation ci-dessous.
Vout = Vin * (R2 / (R1 + R2)) < 176mV RMS
Pour une installation électrique, Vin = 260 Veff et R2 = 1K, R1 peut être résolu. Voir l’équation ci-dessous :
R1 = [1000 * {(260V / 176mV) – 1}] = 1.47Mohm
Pour donner une marge de 120 % et de sélectionner des valeurs de résistance commune, R1 = 120 % * 1,47 M = 1.76Mohm résistance est sélectionné. La résistance de sens de tension (R2) doit être référencée au même potentiel que l’actuel capteur et CS5490 alimentation (situé sur la ligne ou neutre).
Le circuit microprocesseur et le relais a un niveau logique de 3.3V et 5V, tandis que le CIMU a 3, 3V logique niveau et comme tel un levier de vitesses niveau est nécessaire. En outre, l’énergie IC de comptage est branché sur le secteur mais il doit avoir la puce microprocesseur isolée du réseau car le bruit de la prise de courant peut endommager le microprocesseur et surtout la fiabilité des autres composants. Il y a donc un besoin d’un dispositif qui peut faire les deux d’isolation et changement de niveau. Heureusement un optocoupleur peut faire précisément cela. Une source de lumière dans l’optocoupleur est activée lorsqu’un signal est transmis. Cette source de lumière active un transistor reliant les deux extrémités à la réception. Le choix de l’opto-coupleur a été principalement en raison de la disponibilité et la taille. Un autre facteur important est le temps de montée et la chute de transférer le signal à travers l’optocoupleur.
Le CIMU est configuré pour avoir un débit en bauds par défaut de 600. Parce que la vitesse de transmission est si faible, optocoupleurs peuvent être de l’ordre de la microseconde. L’opto-coupleur pour ce projet était la MCT2E ; Il a une fois montée et la chute des 3 et 4 nous respectivement, et comme tel, il est acceptable de communiquer de manière fiable à un débit de 600. Il a également été choisi car il était facilement disponible et avait un petit paquet avec seulement 6 broches.
