功率计量电路进行下一步处理。
[0023] 参见图2，由于功率计量电路需要采集到现有的HID数字镇流器输入的火线电流， 故需要用到电流采样电路；所述的电流采样电路包括电流采样芯片U2，电容C6、C7、C8、C9、 CIO,电感L3、L4，双二极管T3、T4，电阻Rll、R12、R13。所述的双二极管T3、T4分别为三端 器件，双二极管T3的1脚与T4的1脚相连接，T3的2脚与T4的2脚相连接。所述电流采 样芯片U2的输入引脚接220V交流电源输入线，图2中电流采样芯片U2的3、4脚为输入引 脚，该3、4脚分别接电源输入侧零线附近的跳线开关J1的1脚、2脚，其中跳线开关J1的1 脚为被测电流引入端、2脚为被测电流的引出端；电流采样芯片U2的一个输出端分别接双 二极管T3的3脚和电感L3的一端，采样芯片U2的另一个输出端分别接双二极管T4的3 脚和电感L4的一端，图2中电流采样芯片U2的1、2脚为输出引脚，电流采样芯片U2的11 脚分别接双二极管T3的3脚和电感L3的一端，电流采样芯片U2的2脚分别接双二极管T4 的3脚和电感L4的一端。所述的电容C6、C7、C8、C9和电感L3、L4组成n型滤波器，所述 的电阻R13和电容C10组成低通滤波器，所述的R11和R12相并联，电感L3的另一端分别 与R11的一端、R12的一端和电阻R13的一端相连接，电感L4的另一端分别与R11的另一 端、R12的另一端和电容C10的一端相连接。所述的电流采样芯片U2用于采集被测线路中 的电流，本电流采样芯片U2选择变比为20:1的三相电流互感器CT1，其为1~5A范围内最 适合的芯片，因为镇流器在实际工作电流不会超过5A，故本三相电流互感器CT1的匝比为 选为20:1，以满足后续功率计量电路的输入要求；该三相电流互感器CT1具有三相电流采 集功能，因为镇流器是单相供电，我们这里只用其中的一相，即CT1的1、2、3、4脚，其中：3、 4脚为电流采样输入引脚，1、2脚为电流采样输出引脚，设计时，将现有的HID数字镇流器的 整流器输入火线断开先接至CT1模块的3脚，4脚再接至现有的HID数字整流器的火线输入 端，即可完成电流采样输入。采样后的电流约为0. 7mA~2mA，通过双二极管T3钳位，再通 过C6、C7、C8、C9和L3、L4组成的n型滤波器滤除高次谐波，还要通过电阻Rll、R12将采 样的电流信号转换为电压信号，最后再通过电阻R13和电容C10组成的低通滤波器将谐波 信号送入功率计量电路进行电压、电流及有功功率的测量。
[0024] 参见图2，所述的功率计量电路包括电能计量芯片U3，电阻R14、R15、R16、R17、 R18、R19、R20，电解电容 Cll、C13、C15，电容 C123、C14、C16、C17、C18、C19、C20、C21，无源 晶振Y1和光耦电路。所述光耦电路的输出端与单片机单元的计数脉冲输入脚相连接；所 述R14的一端接电流采样电路的输出电压信号低通滤波器的输出端参考正极，电阻R14的 另一端接电能计量芯片U3的一个电流采样信号输入端；所述电阻R15的一端接电流采样电 路中的输出电压信号低通滤波器的输出端参考负极，电阻R15的另一端接电能计量芯片U3 的电流采样信号输入引脚；所述电阻R16的一端接电压采样电路的输出信号低通滤波器的 输出端参考正极，电阻R16的另一端接电能计量芯片U3的被测电压输入端之一；所述电阻 R17的一端接电压采样电路的输出信号低通滤波器输出端参考负极，电阻R17的另一端接 电能计量芯片U3的被测电压输入端之二。所述电阻R18的一端接电能计量芯片U3的有功 功率输出端，电阻R18的另一端接光耦电路中发光二极管D1的正极；所述电阻R19的一端 接5V电源的正极，电阻R19的另一端接光耦电路中光电耦合器的集电极输出端。所述电阻 R20的一端接接电能计量芯片U3的有功功率输出校验端，电阻R20的另一端接5V电源的正 极。所述的电解电容C11、C13、电容C12和C14相并联，电解电容C11的正极、C12的一端、 C13的正极和C14的一端分别接5V电源的正极，电解电容C11的负极、C12的另一端、电解 电容C13的负极和电容C14的另一端分别接5V电源的负极，所述的电解电容C15的正极接 5V电源的正极，电解电容C15的负极接5V电源的负极，所述电容C16的一端接电能计量芯 片的基准电压输入端，电容C16的另一端接5V电源的负极，所述电容C17的一端分别接电 能计量芯片U3的时钟源输出端和无源晶振Y1的一端，电容C17的另一端接5V电源的负极， 所述电容C18的一端接电能计量芯片U3的时钟源输入端和无源晶振Y1另一端，电容C18 的另一端接5V电源的负极，所述的电容C19、C20、C21相并联，电容C19的一端、C20的一端 和C21的一端分别接电能计量芯片U3的输出有功功率校验端，电容C19的另一端、C20的另 一端和C21的另一端分别接5V电源的负极。本电能计量芯片U3采用美国ADI公司的芯片 ADE7755，其中CF(22脚）输出与电功率成正比的脉冲，将此脉冲经过光耦电路，接入到单片 机单元的计数脉冲输入脚，通过简单编程计量脉冲频率，即可换算出当前采集到的电功率。
[0025] 参见图2，电参数的数据发送采取电力载波方式，因此所述的参数传送电路包括电 力载波接口电路和电力载波信号处理电路；所述的电力载波接口电路包括耦合电路、数据 发送电路和数据接收电路。所述耦合电路的耦合变压器T10高压绕组连接电源端，所述数 据发送电路的待发送数据输入端接电力载波信号处理电路中的数据调制信号输出端。所述 数据接收电路的数据输出端接电力载波信号处理电路中的数据调制解调电路中的外部数 据调制信号输入端，所述耦合电路中的耦合变压器T10的引脚3通过数据发送电路连接至 电力载波数据调制解调电路中的调制信号输出端，耦合电路中耦合变压器T10的次级端通 过数据接收电路连接至电力载波数据调制解调电路中的调制信号输入端。该耦合电路中的 二极管D9、D10主要用于钳位，以防止过大的浪涌电流输入。
[0026] 参见图2，所述的数据接收电路包括电容022、023、024，二极管03、04，电感L5和 电阻R21。所述的电容C22、C23和电感L5组成并联谐振电路，电容C22的一端、C23的一 端和电感L5的一端分别接电阻R21的一端，电容C22的另一端、C23的另一端和电感L5的 另一端分别接电路板的接地端子AGND，所述电阻R21的另一端接耦合电路中的耦合变压器 T10低压绕组的次级，所述二极管D3负极、二极管D4的正极分别接电容C24的一端，二极管 D3整极、二极管D4的负极分别接电路板的接地端子AGND，电容C24的另一端接电力载波通 信数据调制解调电路中的调制信号输入端。数据接收电路中电容C22、C23和电感L5组成 的并联谐振电路工作点频率为f = 120khz，具有对120khz信号的选频作用，以实现对输入 的微弱信号进行放大，从而提高接收信号输出的灵敏度。
[0027] 参见图2，所述的数据发送电路包括二极管D5、D6、D7、D8，电容C25、C26、C27，电感 L6，电阻R23、R24，三极管T6、T7、T8、T9。所述的二极管D5和D6组成限幅电路，二极管D5 的负极接9V电源的正极，二极管D5的正极接二极管D6的负极，二极管D6的正极接9V电 源的负极，所述二极管D7的负极分别接三极管T8的发射极和9V电源的正极，所述二极管 D8的正极分别接三极管T9的发射极和9V电源的负极，二极管D8的负极接三极管T9的基 极，所述电容C25的一端接电感L6的一端，所述电感L6的另一端接耦合电路中的耦合变压 器T10的次级，电容C25的另一端接二极管D5的正极，所述电容C26的一端接电阻R24的 一端，电容C26的另一端分别接电容C27的一端和电力载波信号处理电路中的电力载波数 据调制解调电路中的调制信号输出端，所述电容C27的另一端接电阻R23的一端，所述电阻 R23的另一端接三极管T9的的基极，所述三极管T6的基极接三极管T8的集电极，三极管 T6的集电极接二极管D5的正极，三极管T6的发射极接9V电源的正极，所述三极管T7的 基极接三极管T9的集电极，三极管T7的集电极接三极管T9的发射极，三极管T7的发射极 接三极管T6的集电极，所述三极管T8的基极接二极管D7的正极。该数据发送电路中的电 容C25和电感L6用于调整发射电流和波形，减小C25、增大L6将减小发射电流并改善波形， 反之将增大发射电流并增大波形失真，同时调整C25和L6将影响线圈的发射功率和自身功 耗。四个三极管T6、17、T8、T9实现逐级保护，四个二极管D5、D6、D7、D8起到保护作用。
[0028] 参见图2，所述的电力载波信号处理电路包括信号调制与解调芯片U4，电容C29、 C30、C31、C33、C34、C35，电解电容C32，电阻R25、R26，无源晶振Y2和Y3。所述电容C29的 一端和电容C30的一端分别接5V电源负极，电容C29的另一端接信号调制与解调芯片U4的 晶体振荡器输入端，电容C30的另一端接信号调制与解调芯片U4的时钟源输入端，所述无 源晶振Y2的两端分别接信号调制与解调芯片U4的的时钟源输入与输出端，所述的电容C31 和电解电容C32相并联，电容C31的一端和电解电容C32的正极接5V电源的正极，电容C31 的另一端和电解电容C32的负极接5V电源的负极，所述信号调制与解调芯片U4的工作电 压输入端接5V电源的正极，所述电容C33的一端和电容C34的一端分别接5V电源的负极， 电容C33的另一端接信号调制与解调