專利名稱：低功耗單相電子式電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種電能計(jì)量產(chǎn)品，具體地講是一種低功耗單相電子式電能表。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上應(yīng)用的單相電子式電能表多數(shù)采用的是穩(wěn)壓集成塊作為電源，其功耗一般都大于0.5W，而單相電子式電能表在大量采用，所以功耗大的單相電子式電能表是對(duì)能源的一種很大浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種降低電能損耗，節(jié)約能源，功耗低于0.35W的低功耗單相電子式電能表，以克服上述的不足。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型由電源及計(jì)量電路構(gòu)成，其中電源是交流電源經(jīng)電感器L1，利用功率電阻R1、R2和CBB電容C1降壓后進(jìn)行全橋半波整流，利用電解電容C2濾波，再通過普通穩(wěn)壓管二極管Z1、Z2串聯(lián)得到直流電壓VDD2，其特點(diǎn)是直流電壓VDD2通過可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源TL431和高耐壓三極管電路穩(wěn)壓得到計(jì)量電路正常工作所需的直流電壓VDD。
上述可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源TL431和高耐壓三極管電路由可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源TL431、耐壓三極管G1、G2、電阻器R3、R4、R5構(gòu)成，其中a、可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源TL431的輸出正端與耐壓三極管G1的基極相連，輸出負(fù)端與直流電壓VDD2的負(fù)極相接，可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源TL431的輸入兩端分別與耐壓三極管G1的發(fā)射極和直流電壓VDD2的負(fù)極相接相連接；
b、耐壓三極管G1的集電極與直流電壓VDD2的正極相連接，耐壓三極管G1的集電極與基極之間還連接有一個(gè)電阻器R3，耐壓三極管G1的發(fā)射極還與耐壓三極管G2的發(fā)射極相連，并通過電阻器R4與耐壓三極管G2的基極相連接；c、耐壓三極管G2的基極還通過電阻器R5與直流電壓VDD2的負(fù)極相連，其集電極通過電阻器R6與直流電壓VDD2的負(fù)極相接，耐壓三極管G2的集電極作為計(jì)量電路正常工作所需的直流電壓VDD輸出。
上述直流電壓VDD2的輸出兩端還并聯(lián)有一個(gè)抗干擾電容器C3。
上述耐壓三極管G2的基極與發(fā)射極之間還并聯(lián)有一個(gè)電容器C4。
上述直流電壓VDD2的輸出負(fù)極與計(jì)量電路正常工作所需的直流電壓VDD輸出負(fù)極之間還串聯(lián)有一個(gè)電感器L2。
本實(shí)用新型采用低功耗設(shè)計(jì)，首先利用功率電阻和CBB電容降壓后進(jìn)行全橋半波整流，利用電解電容濾波，再通過普通穩(wěn)壓管二極管和TL431基準(zhǔn)源和三極管電路穩(wěn)壓得到所需的直流電壓；電源指示電路采用串聯(lián)在電源電路的方式，節(jié)省了一定的電能消耗。使整機(jī)功耗進(jìn)一步降低。


附圖為本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型包括功率電阻R1、R2、CBB電容C1、整流二極管D1、D2、電解電容C2、穩(wěn)壓管二極管Z1、Z2、可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源TL431、計(jì)量電路控制單元、LED指示燈、錳銅以及電表殼等；錳銅通過信號(hào)線焊接在PCB控制板上，整個(gè)PCB板裝在一套塑料電表殼里，用自攻螺絲固定。錳銅通過螺絲固定在底殼電流端子上。整個(gè)計(jì)量板在數(shù)碼管或計(jì)度器下方，一個(gè)功率脈沖指示燈PCB板右方。
本實(shí)用新型中電源是交流電源經(jīng)電感器L1，利用功率電阻R1、R2和CBB電容C1降壓后進(jìn)行全橋半波整流，利用電解電容C2濾波，再通過普通穩(wěn)壓管二極管Z1、Z2串聯(lián)得到直流電壓VDD2，直流電壓VDD2通過可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源TL431和高耐壓三極管電路穩(wěn)壓得到計(jì)量電路正常工作所需的直流電壓VDD；可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源TL431和高耐壓三極管電路由可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源TL431、耐壓三極管G1、G2、電阻器R3、R4、R5構(gòu)成，其中a、可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源TL431的輸出正端與耐壓三極管G1的基極相連，輸出負(fù)端與直流電壓VDD2的負(fù)極相接，可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源TL431的輸入兩端分別與耐壓三極管G1的發(fā)射極和直流電壓VDD2的負(fù)極相接相連接；b、耐壓三極管G1的集電極與直流電壓VDD2的正極相連接，耐壓三極管G1的集電極與基極之間還連接有一個(gè)電阻器R3，耐壓三極管G1的發(fā)射極還與耐壓三極管G2的發(fā)射極相連，并通過電阻器R4與耐壓三極管G2的基極相連接；c、耐壓三極管G2的基極還通過電阻器R5與直流電壓VDD2的負(fù)極相連，其集電極通過電阻器R6與直流電壓VDD2的負(fù)極相接，耐壓三極管G2的集電極作為計(jì)量電路正常工作所需的直流電壓VDD輸出。
本實(shí)用新型直流電壓VDD2的輸出兩端還并聯(lián)有一個(gè)抗干擾電容器C3；耐壓三極管G2的基極與發(fā)射極之間還并聯(lián)有一個(gè)電容器C4；直流電壓VDD2的輸出負(fù)極與計(jì)量電路正常工作所需的直流電壓VDD輸出負(fù)極之間還串聯(lián)有一個(gè)電感器L2。
本實(shí)用新型的工作原理是利用線繞水泥電阻或線繞鋁殼電阻和CBB電容C1降壓后得到的低壓交流信號(hào)通過2個(gè)整流管D1、D2進(jìn)行全橋半波整流，利用大容量、高耐壓、長(zhǎng)壽命電解電容C2濾波，再通過2個(gè)1W穩(wěn)壓管Z1、Z2串聯(lián)穩(wěn)壓后，利用可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源TL431基準(zhǔn)源和高耐壓三極管電路穩(wěn)壓得到計(jì)量電路正常工作所需的直流電壓VDD；利用錳銅分流器采樣火線通道的電流信號(hào)，利用電流互感器采樣零線通道的電流，利用電阻分壓采樣到電壓信號(hào)，計(jì)量電路處理三種信號(hào)后輸出功率脈沖并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)計(jì)度器走字，如果火線通道的信號(hào)大于零線通道的信號(hào)12.5％時(shí)，計(jì)量芯片輸出反向計(jì)量信號(hào)(高電平)，三極管導(dǎo)通，紅色異常指示燈被點(diǎn)亮，指示用電異常。
本實(shí)用新型功耗低整機(jī)功耗不超過0.35W；用可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源TL431和耐壓三極管2N5551代替穩(wěn)壓集成塊78L05，使電表的靜態(tài)功耗降低，(由4mA降為2mA)，耐高壓能力增強(qiáng)(由35V增加到150V)。用2個(gè)1W穩(wěn)壓管串聯(lián)，可承受更大的電流。選用2200μF/16V電解電容，可使電壓的低電壓(＜150)特性明顯改善，壽命更長(zhǎng)。CBB電容由0.47μF/300VAC降到0.33μF/300VAC，電阻選用5W線繞水泥電阻或10W線繞鋁殼電阻使電表的功耗大幅度降低，抗中頻諧波能力更強(qiáng)。
權(quán)利要求1.一種低功耗單相電子式電能表，由電源及計(jì)量電路構(gòu)成，其中電源是交流電源經(jīng)電感器(L1)，利用功率電阻(R1)、(R2)和CBB電容(C1)降壓后進(jìn)行全橋半波整流，利用電解電容(C2)濾波，再通過普通穩(wěn)壓管二極管(Z1)、(Z2)串聯(lián)得到直流電壓(VDD2)，其特征在于直流電壓(VDD2)通過可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源(TL431)和高耐壓三極管電路穩(wěn)壓得到計(jì)量電路正常工作所需的直流電壓(VDD)。
2.如權(quán)利要求1所述的低功耗單相電子式電能表，其特征在于可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源(TL431)和高耐壓三極管電路由可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源(TL431)、耐壓三極管(G1)、(G2)、電阻器(R3)、(R4)、(R5)構(gòu)成，其中a、可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源(TL431)的輸出正端與耐壓三極管(G1)的基極相連，輸出負(fù)端與直流電壓(VDD2)的負(fù)極相接，可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源(TL431)的輸入兩端分別與耐壓三極管(G1)的發(fā)射極和直流電壓(VDD2)的負(fù)極相接相連接；b、耐壓三極管(G1)的集電極與直流電壓(VDD2)的正極相連接，耐壓三極管(G1)的集電極與基極之間還連接有一個(gè)電阻器(R3)，耐壓三極管(G1)的發(fā)射極還與耐壓三極管(G2)的發(fā)射極相連，并通過電阻器(R4)與耐壓三極管(G2)的基極相連接；c、耐壓三極管(G2)的基極還通過電阻器(R5)與直流電壓(VDD2)的負(fù)極相連，其集電極通過電阻器(R6)與直流電壓(VDD2)的負(fù)極相接，耐壓三極管(G2)的集電極作為計(jì)量電路正常工作所需的直流電壓VDD輸出。
3.如權(quán)利要求2所述的低功耗單相電子式電能表，其特征在于直流電壓(VDD2)的輸出兩端還并聯(lián)有一個(gè)抗干擾電容器(C3)。
4.如權(quán)利要求2所述的低功耗單相電子式電能表，其特征在于耐壓三極管(G2)的基極與發(fā)射極之間還并聯(lián)有一個(gè)電容器(C4)。
5.如權(quán)利要求2所述的低功耗單相電子式電能表，其特征在于直流電壓(VDD2)的輸出負(fù)極與計(jì)量電路正常工作所需的直流電壓(VDD)輸出負(fù)極之間還串聯(lián)有一個(gè)電感器(L2)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種低功耗單相電子式電能表，由電源及計(jì)量電路構(gòu)成，其中電源是交流電源經(jīng)電感器L1，利用功率電阻R1、R2和CBB電容C1降壓后進(jìn)行全橋半波整流，利用電解電容C2濾波，再通過普通穩(wěn)壓管二極管Z1、Z2串聯(lián)得到直流電壓VDD2，其特點(diǎn)是直流電壓VDD2通過可調(diào)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源TL431和高耐壓三極管電路穩(wěn)壓得到計(jì)量電路正常工作所需的直流電壓VDD。本實(shí)用新型采用低功耗設(shè)計(jì)，首先利用功率電阻和CBB電容降壓后進(jìn)行全橋半波整流，利用電解電容濾波，再通過普通穩(wěn)壓管二極管和TL431基準(zhǔn)源和三極管電路穩(wěn)壓得到所需的直流電壓；電源指示電路采用串聯(lián)在電源電路的方式，節(jié)省了一定的電能消耗，使整機(jī)功耗進(jìn)一步降低。
文檔編號(hào)G01R11/00GK2743842SQ200420076079
公開日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2004年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月23日
發(fā)明者李中澤 申請(qǐng)人:武漢盛帆電子有限公司