電器的微型耗電量檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)電器用電量的檢測(cè)裝置。尤其涉及一種電器的微型耗電量檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的用電器的用電量的檢測(cè)計(jì)量大多使用電磁式電度表，隨著電子技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，其用電量的計(jì)量檢測(cè)等也有電子電度表。但是無(wú)論是電子類(lèi)或電磁線(xiàn)圈式的電度表，其都存在體積大，檢測(cè)計(jì)量滯后，計(jì)量精度低，電路組成復(fù)雜，故障率高，維護(hù)維修量大，運(yùn)行穩(wěn)定性差等不足。特別是其使用功能單一，安裝不方便、占用體積大，影響室內(nèi)整體環(huán)境雅觀(guān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種電器的微型耗電量檢測(cè)裝置。該電器的微型耗電量檢測(cè)裝置能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確檢測(cè)電器設(shè)備的功率值和用電量，體積小，重量輕，同時(shí)可提供安全隔離的直流電源。
[0004]本發(fā)明電器的微型耗電量檢測(cè)裝置的技術(shù)方案包括電器功率和用電量檢測(cè)電路，所述電器的功率和用電量檢測(cè)電路包括取樣電路，與所述取樣電路連接的測(cè)量運(yùn)算電路，所述測(cè)量運(yùn)算電路包括功率和用電量檢測(cè)芯片，所述取樣電路連接于該功率和用電量檢測(cè)芯片的相應(yīng)的輸入端，由所述測(cè)量運(yùn)算電路或其功率和用電量檢測(cè)芯片分別輸出表示相應(yīng)的電器的功率和用電量信號(hào)。
[0005]所述取樣電路包括取樣電阻，所述取樣電阻連接于所述功率和用電量檢測(cè)芯片的相應(yīng)的輸入端，所述功率和用電量檢測(cè)芯片的輸出端連接有隔離輸出電路，由所述隔離輸出電路的相應(yīng)的輸出端分別輸出表示所述電器的功率和用電量信號(hào)。
[0006]所述取樣電路與測(cè)量運(yùn)算電路之間連接有去干擾電路。
[0007]還包括一無(wú)光藕反饋電路的開(kāi)關(guān)電源電路，該無(wú)光藕反饋電路的開(kāi)關(guān)電源電路包括開(kāi)關(guān)電源芯片和開(kāi)關(guān)變壓器，所述開(kāi)關(guān)電源芯片與開(kāi)關(guān)變壓器的初級(jí)繞組連接，所述開(kāi)關(guān)變壓器的一次級(jí)繞組構(gòu)成脈沖電壓輸出端，開(kāi)關(guān)變壓器的另一次級(jí)繞組通過(guò)相應(yīng)的整流電路與電器功率和用電量檢測(cè)電路或其功率和用電量檢測(cè)芯片的供電電源端連接。
[0008]所述開(kāi)關(guān)變壓器的一次級(jí)繞組與另一次級(jí)繞組的接地端相互分隔。
[0009]所述功率和用電量檢測(cè)芯片的型號(hào)為HLW8012，所述開(kāi)關(guān)電源芯片型號(hào)為L(zhǎng)N1F03A。
[0010]本發(fā)明電器的微型耗電量檢測(cè)裝置采用集成電路用電量檢測(cè)芯片，及無(wú)需光藕反饋的新型開(kāi)關(guān)電源芯片方案，使用元器件少，組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，檢測(cè)精度高，檢測(cè)速度快，可實(shí)現(xiàn)微型化，安裝簡(jiǎn)單方便，實(shí)時(shí)檢測(cè)電器的功率、累計(jì)用電量。用電量檢測(cè)電路供電從開(kāi)關(guān)電源一次級(jí)繞組獲取，實(shí)現(xiàn)了交直流隔離，省去了額外的交流到5V直流轉(zhuǎn)化電源，可給微處理器或其他相關(guān)電子設(shè)備供電。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明電器的微型耗電量檢測(cè)裝置一實(shí)施例電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]現(xiàn)通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)施例電器的微型耗電量檢測(cè)裝置包括用電器的功率和耗電量檢測(cè)電路、以及開(kāi)關(guān)電源電路等。
[0013]開(kāi)關(guān)電源電路為一無(wú)光藕反饋電路的開(kāi)關(guān)電源電路。無(wú)光藕反饋電路的開(kāi)關(guān)電源電路可以輸出其接地端相互分隔的兩路供電電壓，其中一路供電電壓可為微處理器等相關(guān)器件或電器提供工作電源，另一路為電器功率和耗電量檢測(cè)電路提供工作電源；兩路供電電源具有不同的接地端，可避免對(duì)電器功率和耗電量檢測(cè)電路產(chǎn)生干擾。
[0014]無(wú)光藕反饋電路的開(kāi)關(guān)電源電路包括開(kāi)關(guān)電源芯片U3、開(kāi)關(guān)變壓器M2及其相應(yīng)的外圍元件構(gòu)成的無(wú)光藕反饋電路的開(kāi)關(guān)電源電路；其外圍元件包括串接于外部220V交流電源與開(kāi)關(guān)電源電路的初級(jí)繞組Np的腳I之間的輸入電阻R3、整流二極管D2，以及并接于開(kāi)關(guān)變壓器的相應(yīng)的輸入端I的濾波電容Cl、C3等。開(kāi)關(guān)電源芯片U3U3的型號(hào)為L(zhǎng)N1F03A。220VAC交流經(jīng)過(guò)R3、D2以及濾波L1、Cl和C3等組成的整流濾波電路變成280V左右直流電壓，整流后的280V直流電壓通過(guò)開(kāi)關(guān)變壓器M2的初級(jí)繞組的腳I和腳3送到開(kāi)關(guān)電源芯片U3的腳5和腳6，通過(guò)開(kāi)關(guān)電源芯片U3等產(chǎn)生60KHZ左右開(kāi)關(guān)信號(hào)，進(jìn)而由開(kāi)關(guān)電源芯片U3與開(kāi)關(guān)變壓器等實(shí)現(xiàn)電到磁再到電的轉(zhuǎn)化。包括開(kāi)關(guān)電源芯片U3與開(kāi)關(guān)變壓器等相應(yīng)的外圍電子元器件構(gòu)成的無(wú)光藕反饋電路的開(kāi)關(guān)電源電路同時(shí)輸出兩路脈沖電壓，其中一路脈沖電壓由開(kāi)關(guān)變壓器M 2的一次級(jí)繞組NS的腳7和腳9輸出，并由與該腳9連接的整流二極管D 7、以及連接于整流二極管D7的負(fù)極和次級(jí)繞組Ns的腳7之間的濾波電容器C12等整流濾波后輸出直流5V電壓，可供其他相關(guān)微處理器或其他器件或電器作為工作電源；其中另一路脈沖電壓自開(kāi)關(guān)變壓器M 2另一次級(jí)繞組Na兩端輸出，并通過(guò)連接于開(kāi)關(guān)變壓器M 2的次級(jí)繞組Na的腳5與腳4之間整流二極管D 15和電容器C53整流濾波后，自濾波電容器C53的正極輸出直流5V電壓，濾波電容器C53的正極和整流二極管D 15的負(fù)極與開(kāi)關(guān)電源芯片U3的腳3連接，自濾波電容器C53的正極輸出直流5V電壓至開(kāi)關(guān)電源芯片U3作為其工作電源；開(kāi)關(guān)變壓器M 2的次級(jí)繞組Na的腳5同時(shí)與整流二極管Dl正極連接，整流二極管Dl的負(fù)極與開(kāi)關(guān)變壓器M 2的次級(jí)繞組Na的腳4之間連接有濾波器C4、C5，整流二極管Dl的負(fù)極還與型號(hào)為HT7550-1 S0T23-5的線(xiàn)性穩(wěn)壓芯片Ul的腳2連接；開(kāi)關(guān)變壓器M 2的次級(jí)繞組Na的腳5輸出的脈沖電壓還通過(guò)整流二極管Dl和濾波器C4、C5等輸出12V直流電壓再經(jīng)線(xiàn)性穩(wěn)壓芯片Ul降壓穩(wěn)壓后、自線(xiàn)性穩(wěn)壓芯片Ul腳3輸出5V到電器功率和耗電量檢測(cè)電路作為其工作電源。開(kāi)關(guān)變壓器M2的次級(jí)繞組Na的腳4和次級(jí)繞組Ns的腳7分別作為兩路輸出電壓的接地端。開(kāi)關(guān)變壓器M2的次級(jí)繞組Na的腳4構(gòu)成電器功率和耗電量檢測(cè)電路和開(kāi)關(guān)變壓器M2初級(jí)繞組的輸入回路的公共地端。
[0015]本開(kāi)關(guān)電源電路設(shè)有電壓負(fù)反饋電路，負(fù)反饋電路包括開(kāi)關(guān)電源芯片U3、連接于開(kāi)關(guān)電源芯片U3的腳4與電器功率和耗電量檢測(cè)電路的公共地端之間的反饋電阻R7、串接于開(kāi)關(guān)變壓器M2的次級(jí)繞組Na的腳5與腳4 (電器功率和耗電量檢測(cè)電路的公共地端)之間的反饋電阻R12、R13等，開(kāi)關(guān)電源芯片U3的腳7連接于反饋電阻R12和R13的公共連接點(diǎn)之間。通過(guò)反饋電阻R7可調(diào)整設(shè)置開(kāi)關(guān)電源輸出電流大小。
[0016]其電器的功率和耗電量檢測(cè)電路串接于相應(yīng)的電器的負(fù)載回路。電器的功率和耗電量檢測(cè)電路包括取樣電路及其測(cè)量運(yùn)算電路，測(cè)量運(yùn)算電路設(shè)有電流和電壓兩路取樣信號(hào)輸入端(或輸入回路)，測(cè)量運(yùn)算電路主要包括功率和用電量檢測(cè)芯片U2、及其相應(yīng)的外圍電路，功率和用電量檢測(cè)芯片U2，功率和用電量檢測(cè)芯片U2的型號(hào)為HLW8012，
功率和用電量檢測(cè)芯片U2的腳2和腳3之間的功率和用電量檢測(cè)芯片U2的腳2和腳4為電器的負(fù)載回路的兩接入端AC_L_0UT和AC_L_IN，即電器的功率和耗電量檢測(cè)電路自功率和用電量檢測(cè)芯片U2的腳2和腳4串接于電器的負(fù)載回路。
[0017]由功率和用電量檢測(cè)芯片U2的腳2和腳3、以及腳4構(gòu)成測(cè)量運(yùn)算電路的電流和電壓兩路取樣信號(hào)的輸入回路。
[0018]取樣電路包括電流取樣電阻CPS1，電流取樣電阻CPSl的一端與電器的負(fù)載回路的一接入端AC_L_0UT和功率和用電量檢測(cè)芯片U2的腳2連接，電流取樣電阻CPSl的另一端與電器功率和耗電量檢測(cè)電路的公共地端和功率和用電量檢測(cè)芯片U2的腳3連接。
[0019]測(cè)量運(yùn)算電路與取樣電路之間設(shè)有相應(yīng)的去干擾電路，去干擾電路主要包括連接于電器的負(fù)載回路的一接入端AC_L_0UT與功率和用電量檢測(cè)芯片U2的腳2之間的電阻R2、連接于電器功率和耗電量檢測(cè)電路的公共地端與功率和用電量檢測(cè)芯片U2的腳3之間的Rl、以及分別連接于功率和用電量檢測(cè)芯片U2的腳2、腳3與電器功率和耗電量檢測(cè)電路的公共地端之間的C7和C9等。
[0020]功率和用電量檢測(cè)芯片U2的外圍電路主要包括連接于電器的負(fù)載回路的另一接入端AC_L_IN與功率與用電量檢測(cè)芯片的腳4之間的相應(yīng)的隔離電阻、以及連接于功率和用電量檢測(cè)芯片U2的腳4與電器功率和耗電量檢測(cè)電路的公共地端之間回路電阻R9和電容器ClO等。
[0021]電器的負(fù)載回路的接入端AC_L_0UT輸入的負(fù)載電流信號(hào)通過(guò)去干擾電路后，一路送到功率和用電量檢測(cè)芯片U2的腳2，另一路流經(jīng)電流取樣電阻CPSl產(chǎn)生電壓取樣信號(hào)送到功率和用電量檢測(cè)芯片U2的腳3，由功率和用電量檢測(cè)芯片U2將獲取到的電流和電壓采樣信號(hào)經(jīng)過(guò)計(jì)算獲取到表示電器的功率和用電量的脈沖信號(hào)自腳6和腳7輸出。
[0022]測(cè)量運(yùn)算電路的功率或用電量檢測(cè)芯片U2的輸出端連接有隔離電路，隔離電路由分別連接于功率和用電量檢測(cè)芯片U2的腳2和3腳隔離器件U4和U6，由隔離器件U4和U6將分別表示電器的功率和用電量的脈沖信號(hào)做安全隔離后輸出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電器的微型耗電量檢測(cè)裝置，包括電器功率和用電量檢測(cè)電路，其特征是所述電器的功率和用電量檢測(cè)電路包括取樣電路，與所述取樣電路連接的測(cè)量運(yùn)算電路，所述測(cè)量運(yùn)算電路包括功率和用電量檢測(cè)芯片，所述取樣電路連接于該功率和用電量檢測(cè)芯片的相應(yīng)的輸入端，由所述測(cè)量運(yùn)算電路或其功率和用電量檢測(cè)芯片分別輸出表示相應(yīng)的電器的功率和用電量信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電器的微型耗電量檢測(cè)裝置，其特征是所述取樣電路包括取樣電阻，所述取樣電阻連接于所述功率和用電量檢測(cè)芯片的相應(yīng)的輸入端，所述功率和用電量檢測(cè)芯片的輸出端連接有隔離輸出電路，由所述隔離輸出電路的相應(yīng)的輸出端分別輸出表示所述電器的功率和用電量信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述電器的微型耗電量檢測(cè)裝置，其特征是還包括一無(wú)光藕反饋電路的開(kāi)關(guān)電源電路，該無(wú)光藕反饋電路的開(kāi)關(guān)電源電路包括開(kāi)關(guān)電源芯片和開(kāi)關(guān)變壓器，所述開(kāi)關(guān)電源芯片與開(kāi)關(guān)變壓器的初級(jí)繞組連接，所述開(kāi)關(guān)變壓器的一次級(jí)繞組構(gòu)成脈沖電壓輸出端，開(kāi)關(guān)變壓器的另一次級(jí)繞組通過(guò)相應(yīng)的整流電路與電器功率和用電量檢測(cè)電路或其功率和用電量檢測(cè)芯片的供電電源端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述電器的微型耗電量檢測(cè)裝置，其特征是所述功率和用電量檢測(cè)芯片的型號(hào)為HLW8012，所述開(kāi)關(guān)電源芯片型號(hào)為L(zhǎng)N1F03A。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電器的微型耗電量檢測(cè)裝置。包括電器功率和用電量檢測(cè)電路，所述電器的功率和用電量檢測(cè)電路包括取樣電路，與所述取樣電路連接的測(cè)量運(yùn)算電路，所述測(cè)量運(yùn)算電路包括功率和用電量檢測(cè)芯片，所述取樣電路連接于該功率和用電量檢測(cè)芯片的相應(yīng)的輸入端，由所述測(cè)量運(yùn)算電路或其功率和用電量檢測(cè)芯片分別輸出表示相應(yīng)的電器的功率和用電量信號(hào)。該電器的微型耗電量檢測(cè)裝置能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確檢測(cè)電器設(shè)備的功率值和用電量，體積小，重量輕，同時(shí)可提供安全隔離的直流電源。
【IPC分類(lèi)】G01R22-10
【公開(kāi)號(hào)】CN104678168
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510063896
【發(fā)明人】肖小金, 徐永凱, 黎浩榮, 宋春平
【申請(qǐng)人】宜春市脈恩多能科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年2月8日