專利名稱：電表系統(tǒng)的掉電檢測方法及電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電表系統(tǒng)，尤其涉及一種在電表系統(tǒng)中觸發(fā)突發(fā)事件預(yù)處理過程的方法及電路。
背景技術(shù)：
在電表系統(tǒng)中需要對電力線突然掉電進行監(jiān)測，并且需要對掉電事件及時做出響應(yīng)，以觸發(fā)電表系統(tǒng)中的處理器在短時間內(nèi)進行保存必要的數(shù)據(jù)等突發(fā)事件預(yù)處理過程。 電表系統(tǒng)一般采用開關(guān)型AC轉(zhuǎn)DC電源，該電源包括變壓器，變壓器包括原邊和副邊，原邊側(cè)與交流輸入相連，副邊與整流和濾波電路相連，目前的掉電檢測通常是使用隔離器件，比如光電耦合器等，將高壓端，也就是變壓器的輸入一側(cè)的電壓采樣信號作為掉電事件觸發(fā)信號送給處理器，處理器根據(jù)在斷電瞬間采樣到的信號變化判斷是否掉電，從而進行數(shù)據(jù)保存動作?，F(xiàn)有的這種掉電檢測方法需要按照實際的供電線上市電的電壓波動范圍對采樣電路進行調(diào)整，以達到采樣電路在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)都能進行掉電檢測，其存在的缺點包括掉電檢測的電壓范圍較窄；一旦電源本身損壞就無法進行正常的掉電檢測；采用隔離器件并占用較大的PCB空間，也會致使成本較高，難以在小系統(tǒng)中使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提出一種檢測的電壓范圍較寬、不會在電源損壞時失效并且實現(xiàn)成本較低的掉電檢測方法及電路。本發(fā)明針對上述技術(shù)問題而提出的技術(shù)方案包括，提出一種電表系統(tǒng)的掉電檢測方法，該電表系統(tǒng)采用AC轉(zhuǎn)DC電源，該電源包括變壓器和位于該變壓器的輸出一側(cè)的整流和濾波電路，該掉電檢測方法包括將掉電檢測電路的電壓檢測點設(shè)置在該整流和濾波電路處。該掉電檢測電路是通過設(shè)置電壓比較電路來實現(xiàn)該電壓檢測點的檢測，該電壓比較電路包括第一輸入端、第二輸入端以及輸出端。該電壓比較電路是通過設(shè)置在該電壓檢測點和電源地之間并相互串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管和檢測電阻來實現(xiàn)的，該穩(wěn)壓二極管與該電壓檢測點相連的一端即為該第一輸入端， 該檢測電阻與該電源地相連的一端即為該第二輸入端，該穩(wěn)壓二極管與該檢測電阻相連的一端即為該輸出端。該電壓比較電路還設(shè)置有與該檢測電阻并聯(lián)的檢測電容。該掉電檢測電路還通過設(shè)置與該電壓比較電路串接的驅(qū)動電路來給出掉電檢測結(jié)果的開關(guān)量信號。該驅(qū)動電路是通過一個三極管電路來實現(xiàn)的。該整流和濾波電路包括整流二極管，該整流二極管的正極與該變壓器的輸出一側(cè)的相連，該電壓檢測點設(shè)置在該整流二極管的負極處。
本發(fā)明針對上述技術(shù)問題而提出的技術(shù)方案還包括，提出一種電表系統(tǒng)的掉電檢測電路，該電表系統(tǒng)采用AC轉(zhuǎn)DC電源，該電源包括變壓器和位于該變壓器的輸出一側(cè)的整流和濾波電路，該掉電檢測電路的電壓檢測點設(shè)置在該整流和濾波電路處，該掉電檢測電路包括電壓比較電路和與該電壓比較電路串聯(lián)的驅(qū)動電路，該電壓比較電路包括第一輸入端、第二輸入端以及輸出端，該驅(qū)動電路與該輸出端相連以給出掉電檢測結(jié)果的開關(guān)量信號。該電壓比較電路包括設(shè)置在該電壓檢測點和電源地之間并相互串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管和檢測電阻，該穩(wěn)壓二極管與該電壓檢測點相連的一端即為該第一輸入端，該檢測電阻與該電源地相連的一端即為該第二輸入端，該穩(wěn)壓二極管與該檢測電阻相連的一端即為該輸出端。該電壓比較電路還包括與該檢測電阻并聯(lián)的檢測電容。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的電表系統(tǒng)的掉電檢測方法及電路，掉電檢測的電壓范圍較寬，不會在電源損壞時失效并且實現(xiàn)成本較低。


圖1是本發(fā)明的電表系統(tǒng)的掉電檢測方法及電路所針對的一種電源電路的電原理圖。圖2是現(xiàn)有的電表系統(tǒng)的掉電檢測電路的電原理圖。圖3是本發(fā)明的電表系統(tǒng)的掉電檢測電路實施例的電原理圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明予以進一步地詳盡闡述。圖1是本發(fā)明的電表系統(tǒng)的掉電檢測方法及電路所針對的一種電源電路的電原理圖。該電源為開關(guān)型AC轉(zhuǎn)DC電源，其大致包括由壓敏電阻VRl、電感L2和扼流線圈L3等構(gòu)成的輸入電磁干擾濾波電路；由整流二極管DlO與Dl、電容C2和電阻R7等構(gòu)成的輸入整流濾波電路；變壓器Tl ；由整流二極管 D10、電感Ll和電容C4等構(gòu)成的整流和濾波電路；以及由光藕器件UP2和控制器U2等構(gòu)成開關(guān)控制電路。圖2是現(xiàn)有的電表系統(tǒng)的掉電檢測電路的電原理圖。這種掉電檢測方法是將掉電檢測電路設(shè)置在圖1中的位于該變壓器Tl的輸入一側(cè)的、屬于輸入整流濾波電路的A點處。該掉電檢測電路大致包括由電阻R3、R4、R5、R6和電容Cl構(gòu)成的一個分壓網(wǎng)絡(luò)電路；由整流二極管DlO構(gòu)成的半波整流電路；以及由光藕器件UPl構(gòu)成的驅(qū)動電路。其工作原理大致包括使A點的電壓經(jīng)電阻R3、R4、R5和R6限流降壓后，在電容Cl兩端的電壓約為3-5VDC ；在未掉電的情況下，光耦器件UPl處于導(dǎo)通狀態(tài)，檢測結(jié)果輸出端P0WER_DEC輸出高電平；當電力線突然掉電，光耦器件UPl會翻轉(zhuǎn)為截止狀態(tài)，檢測結(jié)果輸出端P0WER_DEC輸出低電平。這種電路只有在保證由控制器U2和變壓器Tl等所構(gòu)成的電源電路在不損壞的情況下才起作用，一旦電源電路損壞，比如控制器U2燒毀，則光耦器件UPl可能會始終處于導(dǎo)通狀態(tài)，直到整個系統(tǒng)掉電，檢測結(jié)果輸出端P0WER_DEC輸出電平都不會翻轉(zhuǎn)為低電平，從而無法進行正常的掉電檢測，另外由于光耦器件UPl屬于隔離器件，有隔離要求，對PCB 布板的要求較高，不利于電表系統(tǒng)整機尺寸的小型化。圖3是本發(fā)明的電表系統(tǒng)的掉電檢測電路實施例的電原理圖。這種掉電檢測方法是將掉電檢測電路設(shè)置在圖1中的位于變壓器Tl的輸出一側(cè)的、屬于整流和濾波電路的B 點處。該掉電檢測電路包括由穩(wěn)壓二極管Z5和檢測電阻R2構(gòu)成電壓比較電路，以及由三極管Q3及其周邊電路構(gòu)成的驅(qū)動電路。其工作原理大致包括檢測電阻R2為該穩(wěn)壓二極管Z5的限流電阻。假設(shè)B點電壓值為VI，假設(shè)穩(wěn)壓二極管Z5的工作電壓為V2，那么，穩(wěn)壓二極管Z5的選取按照V1-V2 > IV的規(guī)則進行。當被檢測點B的電壓值正常時，Vl > V2+1V，穩(wěn)壓二極管Z5導(dǎo)通，處于工作狀態(tài)，電流流過檢測電阻R2，檢測電阻R2兩端的電壓值V3 = V1-V2 > IV。只要V3(1V) > Vbe (0. 7V)，三極管 Q3導(dǎo)通，檢測結(jié)果輸出端P0WER_DEC輸出低電平，當電力線掉電或者開關(guān)電源損壞時，B點電壓Vl下降到設(shè)定值V2時，由于穩(wěn)壓二極管Z5工作電壓必須高于V2，這時穩(wěn)壓二極管Z5 翻轉(zhuǎn)為截止狀態(tài)，檢測電阻R2兩端電壓值V3 = 0V，三極管Q3截止，檢測結(jié)果輸出端P0WER_ DEC輸出高電平。該檢測電阻R2還可以并聯(lián)檢測電容C71以確保掉電檢測過程的穩(wěn)定與可靠，且可防止由于外界干擾引起的抖動，從而杜絕掉電檢測的誤操作。優(yōu)選地，該電容C71的值可以選用0. 01 0. 68 μ F，所述電容C71的取值大小主要取決于所需掉電檢測響應(yīng)的速度，即電容C71的取值越大，則掉電檢測的響應(yīng)速度越遲緩；反之則相反。。需要說明的是，本發(fā)明的電表系統(tǒng)的掉電檢測方法及電路，除了可應(yīng)用于上述的開關(guān)型AC轉(zhuǎn)DC電源，也可應(yīng)用普通型AC轉(zhuǎn)DC電源，這種電源包括變壓器，該變壓器包括原邊和副邊，原邊側(cè)與交流輸入相連，副邊與整流和濾波電路相連，類似于上述的開關(guān)電源， 可以將一上述的掉電檢測電路的電壓檢測點設(shè)置在該整流和濾波電路處。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明的電表系統(tǒng)的掉電檢測方法及電路，由于是將檢測點設(shè)置在變壓器的輸出一側(cè)，抗干擾能力較強；只需要選擇穩(wěn)壓二極管Ζ5的規(guī)格，就可以對需要檢測的電壓值進行相應(yīng)地調(diào)整，既簡單又方便；并且由于驅(qū)動電路無須采用光耦器件，而可以選用簡單的三極管，可以降低成本。上述內(nèi)容，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用于限制本發(fā)明的實施方案，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)思和精神，可以十分方便地進行相應(yīng)的變通或修改，故本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種電表系統(tǒng)的掉電檢測方法，該電表系統(tǒng)采用AC轉(zhuǎn)DC電源，該電源包括變壓器和位于該變壓器的輸出一側(cè)的整流和濾波電路，其特征在于，該掉電檢測方法包括將掉電檢測電路的電壓檢測點設(shè)置在該整流和濾波電路處。
2.如權(quán)利要求1所述的掉電檢測方法，其特征在于，該掉電檢測電路是通過設(shè)置電壓比較電路來實現(xiàn)該電壓檢測點的檢測，該電壓比較電路包括第一輸入端、第二輸入端以及輸出端。
3.如權(quán)利要求2所述的掉電檢測方法，其特征在于，該電壓比較電路是通過設(shè)置在該電壓檢測點和電源地之間并相互串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管和檢測電阻來實現(xiàn)的，該穩(wěn)壓二極管與該電壓檢測點相連的一端即為該第一輸入端，該檢測電阻與該電源地相連的一端即為該第二輸入端，該穩(wěn)壓二極管與該檢測電阻相連的一端即為該輸出端。
4.如權(quán)利要求3所述的掉電檢測方法，其特征在于，該電壓比較電路還設(shè)置有與該檢測電阻并聯(lián)的檢測電容。
5.如權(quán)利要求2所述的掉電檢測方法，其特征在于，該掉電檢測電路還通過設(shè)置與該電壓比較電路串接的驅(qū)動電路來給出掉電檢測結(jié)果的開關(guān)量信號。
6.如權(quán)利要求5所述的掉電檢測方法，其特征在于，該驅(qū)動電路是通過一個三極管電路來實現(xiàn)的。
7.如權(quán)利要求1至6任一所述的掉電檢測方法，其特征在于，該整流和濾波電路包括整流二極管，該整流二極管的正極與該變壓器的輸出一側(cè)相連，該電壓檢測點設(shè)置在該整流二極管的負極處。
8.一種電表系統(tǒng)的掉電檢測電路，該電表系統(tǒng)采用AC轉(zhuǎn)DC電源，該電源包括變壓器和位于該變壓器的輸出一側(cè)的整流和濾波電路，其特征在于，該掉電檢測電路的電壓檢測點設(shè)置在該整流和濾波電路處，該掉電檢測電路包括電壓比較電路和與該電壓比較電路串聯(lián)的驅(qū)動電路，該電壓比較電路包括第一輸入端、第二輸入端以及輸出端，該驅(qū)動電路與該輸出端相連以給出掉電檢測結(jié)果的開關(guān)量信號。
9.如權(quán)利要求8所述的掉電檢測電路，其特征在于，該電壓比較電路包括設(shè)置在該電壓檢測點和電源地之間并相互串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管和檢測電阻，該穩(wěn)壓二極管與該電壓檢測點相連的一端即為該第一輸入端，該檢測電阻與該電源地相連的一端即為該第二輸入端， 該穩(wěn)壓二極管與該檢測電阻相連的一端即為該輸出端。
10.如權(quán)利要求9所述的掉電檢測電路，其特征在于，該電壓比較電路還包括與該檢測電阻并聯(lián)的檢測電容。
全文摘要
一種電表系統(tǒng)的掉電檢測方法及電路，該電表系統(tǒng)采用AC轉(zhuǎn)DC電源，該電源包括變壓器和位于該變壓器的輸出一側(cè)的整流和濾波電路，該掉電檢測電路的電壓檢測點設(shè)置在該整流和濾波電路處，其包括電壓比較電路和與該電壓比較電路串聯(lián)的驅(qū)動電路，該電壓比較電路包括第一輸入端、第二輸入端以及輸出端，該驅(qū)動電路與該輸出端相連以給出掉電檢測結(jié)果的開關(guān)量信號。本發(fā)明的掉電檢測的電壓范圍較寬，不會在電表系統(tǒng)本身的開關(guān)電源損壞時失效并且實現(xiàn)成本較低。
文檔編號G01R19/165GK102338823SQ20101023959
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者孫奉健, 陳俊杰 申請人:深圳長城開發(fā)科技股份有限公司