專利名稱：一種無觸點(diǎn)開關(guān)式電子電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有無觸點(diǎn)開關(guān)器件的智能電子式電能表，屬于儀表技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，智能電網(wǎng)計(jì)量所用電子式電能表發(fā)展迅速，在智能電能表中，已逐漸發(fā)展使用了片上技術(shù)(SoC)，而各個制造商亦設(shè)計(jì)出各種不同的SoC方案，力求在電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集和處理上實(shí)現(xiàn)更高的精度以及電網(wǎng)越來越高的要求，而當(dāng)前的電子式電能表主要都使用微處理機(jī)(MCU)、控制電路和機(jī)電式繼電器來實(shí)現(xiàn)對居民用電量的抄讀和計(jì)量功能，其中，繼電器通常使用磁保持繼電器，該種繼電器是近幾年發(fā)展迅速的一種新型繼電器，它也是一種自動開關(guān)，和其他電磁繼電器一樣，對電路起著自動接通和切斷作用，所不同的是，磁 保持繼電器的常閉或常開狀態(tài)完全是依賴永久磁鋼的作用，其開關(guān)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是靠一定寬度的脈沖電信號觸發(fā)而完成的。隨著技術(shù)的發(fā)展，此類繼電器已經(jīng)顯現(xiàn)出其弊端，例如工作功耗大，壽命短，存在噪聲，并且在拉合閘過程中易產(chǎn)生火花。同時，由于使用永磁材料制造，故在回路通電時存在電磁干擾，而普通成本的繼電器抗干擾能力差，開關(guān)速度慢。再者，因電能表內(nèi)部變壓器功率大，所以在使用機(jī)電式繼電器時電解電容大，使得器件損耗較大，維護(hù)成本高。雖然當(dāng)前也出現(xiàn)了對這種電磁繼電器的改進(jìn)和優(yōu)化方案，但并不能完全解決或避免上文所述問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在解決上述缺陷，提出一種無觸點(diǎn)開關(guān)式電子電能表，具有應(yīng)用廣泛，工作可靠，壽命長，體積小，成本低，能耗小的優(yōu)點(diǎn)。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案，一種無觸點(diǎn)開關(guān)式電子電能表，其包括供電電路、微處理機(jī)，其特征在于進(jìn)一步包括繼電器控制電路和固態(tài)繼電器，所述固態(tài)繼電器包括光電二極管和可控硅，所述供電電路分別與微處理機(jī)和固態(tài)繼電器電連接并為之提供工作電源，微處理機(jī)向與之電連接的繼電器控制電路發(fā)送控制信號，以實(shí)現(xiàn)所述繼電器控制電路對固態(tài)繼電器的控制，所述固態(tài)繼電器分別電連接至內(nèi)控負(fù)載和外控負(fù)載，所述供電電路與微處理機(jī)、光電二極管組成輸入控制回路，所述可控硅與所述內(nèi)控負(fù)載和外控負(fù)載組成輸出控制回路并進(jìn)行通斷控制。作為優(yōu)選，所述可控硅為雙向可控硅。作為優(yōu)選，內(nèi)控負(fù)載是設(shè)置于無觸點(diǎn)開關(guān)式電子電能表內(nèi)部，包括內(nèi)部報(bào)警設(shè)備，所述微處理機(jī)通過固態(tài)繼電器控制內(nèi)部報(bào)警設(shè)備進(jìn)行報(bào)警并同時控制所述固態(tài)繼電器跳閘。作為優(yōu)選，外控負(fù)載包括無觸點(diǎn)開關(guān)式電子電能表所連接的外部負(fù)載的報(bào)警設(shè)備、開關(guān)和繼電器，微處理機(jī)通過固態(tài)繼電器控制所述外部負(fù)載的報(bào)警設(shè)備、開關(guān)和繼電器的通斷。[0008]作為優(yōu)選，所述固態(tài)繼電器對所述外控負(fù)載的電流控制范圍為0 5A。本實(shí)用新型的有益效果I.本實(shí)用新型提出的新穎智能電子式電能表，可廣泛應(yīng)用于例如付費(fèi)式售電電能表，費(fèi)率控制電能表或外控式電能表等多種電能表中，并可用于當(dāng)前廣泛使用的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中；2.采用半導(dǎo)體器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)電接點(diǎn)作為切換裝置的具有繼電器特性的無觸點(diǎn)開關(guān)器件。與機(jī)電繼電器相比，是一種沒有機(jī)械運(yùn)動，不含運(yùn)動零件的繼電器。具有與機(jī)電繼電器本質(zhì)上相同的功能。它利用電子元器件的電、磁和光特性來完成輸入與輸出的可靠隔離，來達(dá)到無觸點(diǎn)、無火花地接通和斷開被控電路； 3.工作可靠，壽命長，無噪聲，無火花，無電磁干擾，開關(guān)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，且體積小，耐沖擊，耐振蕩，防爆、防潮、防腐蝕、能與TTL、DTL、HTL等邏輯電路兼容，以微小的控制信號達(dá)到直接驅(qū)動大電流負(fù)載； 4.降低電表功耗，減小變壓器功率和體積，提高可靠性和電表壽命；5.降低成本，低碳環(huán)保。

以下將參照附圖來詳盡描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，其中圖I為本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，其中繪示出本實(shí)用新型無觸點(diǎn)開關(guān)式電子電能表的一種優(yōu)選實(shí)施例，其包括供電電路10、微處理機(jī)(MCU) 20，進(jìn)一步包括繼電器控制電路21和固態(tài)繼電器30，其中，固態(tài)繼電器30主要包括光電二極管31和可控硅32，在本實(shí)施例中，可控硅32可為雙向光可控硅。供電電路10分別與MCU 20和固態(tài)繼電器30電連接并為之提供工作電壓Ul，MCU 20向與之電連接的繼電器控制電路21發(fā)送控制信號(例如)C0N_S，以實(shí)現(xiàn)繼電器控制電路21對固態(tài)繼電器30的控制，固態(tài)繼電器30分別電連接至內(nèi)控負(fù)載41和外控負(fù)載42，供電電路10與MCU 20、光電二極管31組成輸入控制回路，可控硅32與所述內(nèi)控負(fù)載41和外控負(fù)載42組成輸出控制回路并進(jìn)行通斷控制。作為優(yōu)選，內(nèi)控負(fù)載41是設(shè)置于電子式電能表內(nèi)部，以預(yù)付費(fèi)電能表或遠(yuǎn)程費(fèi)控電能表為例，內(nèi)控負(fù)載41可包括內(nèi)部報(bào)警設(shè)備，例如報(bào)警燈或報(bào)警揚(yáng)聲器，用于在預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)判定用戶購電非正常操作或是出現(xiàn)欠費(fèi)情形時，MCU 20通過固態(tài)繼電器30控制內(nèi)部報(bào)警設(shè)備進(jìn)行報(bào)警并同時控制所述固態(tài)繼電器30跳閘。同時作為優(yōu)選，外控負(fù)載42包括無觸點(diǎn)開關(guān)式電子電能表所連接的外部負(fù)載的報(bào)警設(shè)備、空氣開關(guān)或是電器的繼電器，MCU 20通過固態(tài)繼電器30控制所述外部負(fù)載的報(bào)警設(shè)備、開關(guān)和繼電器的通斷。從而實(shí)現(xiàn)對居民用戶用電的智能控制和管理。作為優(yōu)選，固態(tài)繼電器30對外控負(fù)載42的電流控制范圍為0 5A。以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型的技術(shù)方案產(chǎn)生限制。應(yīng)當(dāng)了解，一切基于本實(shí)用新型的技術(shù)精神的變化、修改或替換，皆應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型的技術(shù)范疇內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種無觸點(diǎn)開關(guān)式電子電能表，其包括供電電路(10)、微處理機(jī)(20),其特征在于還包括繼電器控制電路(21)和固態(tài)繼電器(30)，所述固態(tài)繼電器(30)包括光電二極管(31)和可控硅(32)，所述供電電路(10)分別與微處理機(jī)(20)和固態(tài)繼電器(30)電連接并為之提供工作電源，微處理機(jī)(20)向與之電連接的繼電器控制電路(21)發(fā)送控制信號，以實(shí)現(xiàn)所述繼電器控制電路(21)對固態(tài)繼電器(30)的控制，所述固態(tài)繼電器(30)分別電連接至內(nèi)控負(fù)載(41)和外控負(fù)載(42)，所述供電電路(10)與微處理機(jī)(20)、光電二極管(31)組成輸入控制回路，所述可控硅(32)與所述內(nèi)控負(fù)載(41)和外控負(fù)載(42)組成輸出控制回路并進(jìn)行通斷控制。
2.如權(quán)利要求I所述的無觸點(diǎn)開關(guān)式電子電能表，其特征在于所述可控硅(32)為雙向可控硅。
3.如權(quán)利要求I所述的無觸點(diǎn)開關(guān)式電子電能表，其特征在于所述內(nèi)控負(fù)載(41)是設(shè)置于無觸點(diǎn)開關(guān)式電子電能表內(nèi)部，包括內(nèi)部報(bào)警設(shè)備，所述微處理機(jī)(20)通過固態(tài)繼電器(30)控制內(nèi)部報(bào)警設(shè)備進(jìn)行報(bào)警并同時控制所述固態(tài)繼電器(30)跳閘。
4.如權(quán)利要求I所述的無觸點(diǎn)開關(guān)式電子電能表，其特征在于所述外控負(fù)載(42)包括無觸點(diǎn)開關(guān)式電子電能表所連接的外部負(fù)載的報(bào)警設(shè)備、開關(guān)和繼電器，微處理機(jī)(20)通過固態(tài)繼電器(30)控制所述外部負(fù)載的報(bào)警設(shè)備、開關(guān)和繼電器的通斷。
5.如權(quán)利要求I所述的無觸點(diǎn)開關(guān)式電子電能表，其特征在于所述固態(tài)繼電器(30)對所述外控負(fù)載(42)的電流控制范圍為0 5A。
專利摘要本實(shí)用新型公開了提出一種無觸點(diǎn)開關(guān)式電子電能表，包括供電電路、微處理機(jī)、繼電器控制電路、固態(tài)繼電器，所述固態(tài)繼電器包括光電二極管和可控硅，所述供電電路分別與微處理機(jī)和固態(tài)繼電器電連接并為之提供工作電源，微處理機(jī)向與之電連接的繼電器控制電路發(fā)送控制信號，以實(shí)現(xiàn)所述繼電器控制電路對固態(tài)繼電器的控制，所述固態(tài)繼電器分別電連接至內(nèi)控負(fù)載和外控負(fù)載，所述供電電路與微處理機(jī)、光電二極管組成輸入控制回路，所述可控硅與所述內(nèi)控負(fù)載和外控負(fù)載組成輸出控制回路并進(jìn)行通斷控制。本實(shí)用新型具有應(yīng)用廣泛，工作可靠，壽命長，體積小，成本低，能耗小的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01R11/02GK202494705SQ20122006460
公開日2012年10月17日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者宋錫強(qiáng), 李家誠, 謝永明 申請人:華立儀表集團(tuán)股份有限公司