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用于電能表的電源電路的制作方法

文檔序號:11523525閱讀:244來源:國知局

本發(fā)明屬于電子電表技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于電能表上的電源電路。



背景技術(shù):

日常生活中,普通住宅用戶安裝使用的都是二級電能表,常用的家用電能表大都功能比較單一,為了減少占用pcb板的占用面積,減少電能表內(nèi)的布線構(gòu)架,電源電路結(jié)構(gòu)大都比較簡單,因此穩(wěn)定性及抗干擾能力都比較差,而電源系統(tǒng)的好壞直接決定電子式電能表的優(yōu)劣。而且,隨著微電子技術(shù)和單片機(jī)的發(fā)展和普及,新型智能化測控技術(shù)迅速發(fā)展,以單片機(jī)為核心的電子式電能表顯示了其明顯的優(yōu)勢,傳統(tǒng)單一電源模式實(shí)現(xiàn)單一信號通訊的電表,功能也比較單一,不能滿足現(xiàn)有社會發(fā)展的需求。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是為了解決目前電源電路穩(wěn)定性差,功能單一、電路之間存在電磁干擾問題,提供一種用于電能表上的電源電路。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:

用于智能電能表上的電源電路,所述電源電路包括變壓器、整流電路和穩(wěn)壓電路,所述穩(wěn)壓電路包括第一穩(wěn)壓電路和第二穩(wěn)壓電路,所述變壓器與整流電路、穩(wěn)壓電路依次連接;變壓器的初級線圈包括第一線圈、第二線圈,電源線的火線l、零線n分別與變壓器的第一線圈的兩端連接,變壓器的第二線圈一端與所述電源線的零線n之間的節(jié)點(diǎn)、變壓器的第二線圈另一端分別與第二穩(wěn)壓電路連接;變壓器的次級線圈包括第三線圈和第四線圈,所述第三線圈的兩端與整流電路電路連接;所述第四線圈的兩端與第一穩(wěn)壓電路連接。

進(jìn)一步,所述整流電路包括整流橋堆bd1和電解電容ec1,第三線圈的6腳、7腳分別與整流橋堆bd1的輸入端3腳、4腳連接,整流橋堆bd1的輸出端正極與電解電容ec1的正極連接,整流橋堆bd1的輸出端負(fù)極與電解電容ec1的負(fù)極連接,整流橋堆bd1的輸出端正極與電解電容ec1的正極之間的節(jié)點(diǎn)輸出供電電源vdcc,整流橋堆bd1的輸出端負(fù)極與電解電容ec1的負(fù)極兩者的節(jié)點(diǎn)接地。整流電路輸出的供電電源vdcc為載波通信電路和負(fù)荷開關(guān)電路進(jìn)行供電。

進(jìn)一步,所述第一穩(wěn)壓電路包括二極管d3、穩(wěn)壓芯片ic1、電容c51,第四線圈的9腳、10腳分別與二極管d3的正極、穩(wěn)壓芯片ic1的接地端2腳連接,二極管d3的負(fù)極與穩(wěn)壓芯片ic1的輸入端3腳連接,穩(wěn)壓芯片ic1的接地端2腳、輸出端1腳之間串接一電容電容c51,所述二極管d3的負(fù)極與穩(wěn)壓芯片ic1的輸入端3腳之間輸出供電電壓+12v485,所述穩(wěn)壓芯片ic1的輸出端1腳與電容c51之間的節(jié)點(diǎn)輸出供電電壓v485,所述穩(wěn)壓芯片ic1的接地端2腳與電容c51之間的節(jié)點(diǎn)接地。(該接地與其它的數(shù)字地和模擬地的各地是完全隔離的。取到防人為攻擊的安全作用。)該第一穩(wěn)壓電路通過二極管d3的整流及穩(wěn)壓芯片的穩(wěn)壓作用后輸出電壓給rs485通信電路供電。第一穩(wěn)壓電路與rs485通信電路連接。

更進(jìn)一步,所述穩(wěn)壓芯片ic1的接地端2腳、穩(wěn)壓芯片ic1的輸入端3腳之間并聯(lián)設(shè)置有電解電容ec3、電容c44,電解電容ec3的正極與穩(wěn)壓芯片ic1的輸入端3腳連接。ec3、c44有濾波去耦作用,穩(wěn)定電源電路。

進(jìn)一步,所述整流電路、第一穩(wěn)壓電路和第二穩(wěn)壓電路三個(gè)電路不共地。電壓電路提供的電壓穩(wěn)定且具有良好電磁兼容性。

進(jìn)一步,所述第二穩(wěn)壓電路包括二極管d4、穩(wěn)壓芯片ic2、電容c60,第四線圈的9腳、10腳分別與二極管d3的正極、穩(wěn)壓芯片ic2的接地端2腳連接,二極管d4的負(fù)極與穩(wěn)壓芯片ic2的輸入端3腳連接,穩(wěn)壓芯片ic2的接地端2腳、輸出端1腳之間并聯(lián)設(shè)有串電解電容ec5、電容c60,電解電容ec5的正極與穩(wěn)壓芯片ic2的輸出端1腳連接,所述穩(wěn)壓芯片ic2的輸出端1腳與電容c60之間的節(jié)點(diǎn)輸出供電電壓dvdd,穩(wěn)壓芯片ic2的接地端2腳、電解電容ec5、電容c60三者之間的節(jié)點(diǎn)接地。通過二極管d3的整流及穩(wěn)壓芯片的穩(wěn)壓作用后輸出供電電壓dvdd供給智能電路表計(jì)量芯片電路和mcu芯片部分電路。

更進(jìn)一步,穩(wěn)壓芯片ic2的接地端2腳、穩(wěn)壓芯片ic2的輸入端3腳之間并聯(lián)設(shè)置有電解電容ec4、電容c58,電解電容ec4的正極與穩(wěn)壓芯片ic2的輸入端3腳連接。電解電容ec4、電容c58采用大小不同的電容,有濾波去耦作用,穩(wěn)定電源電路。

進(jìn)一步,所述電源電路還包括電源保護(hù)電路,所述電源保護(hù)電路包括壓敏電阻rr1、熱敏電阻rt1,火線l線與零線n線之間串接一壓敏電阻rr1,壓敏電阻rr1的兩端分別接變壓器的第一線圈的5腳、1腳,壓敏電阻rr1與第一線圈的1腳之間還接有熱敏電阻rt1。

更進(jìn)一步,所述變壓器的第一線圈的5腳、1腳之間還設(shè)有一與壓敏電阻rr1并聯(lián)的壓敏電阻ra。熱敏電阻rt1也可與阻值小于熱敏電阻rt1的壓敏電阻ra形成三條腿的元器件,與壓敏電阻rr1形成更加穩(wěn)固的電源保護(hù)電路。特別是針對防雷,防零線接地或零線未接情況,保護(hù)變壓器及整個(gè)電源電路。熱敏電阻rt1選用mz1106e151~215rm/10d391三腳。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,有益效果是:本方案的電源電路具有防雷、防零線接地或零線未接等保護(hù)功能,抗干擾性更強(qiáng);電流更加穩(wěn)定,而且提高了電能表可靠性;為電能表的各個(gè)功能電路或通信方式提供穩(wěn)定的工作電壓。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電源電路圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述說明。

如圖所示,電源電路包括電源保護(hù)電路、變壓器、整流電路和第一穩(wěn)壓電路、第二穩(wěn)壓電路,火線l、零線n與變壓器的輸入端第一線圈連接,變壓器的輸入端第二線圈與第二穩(wěn)壓電路連接,變壓器輸出端的第三線圈、第四線圈分別與整流電路、第一穩(wěn)壓電路連接。整流電路、第一穩(wěn)壓電路和第二穩(wěn)壓電路三個(gè)電路不共地。電源保護(hù)電路設(shè)于火線、零線與變壓器輸入端之間。

整流電路中,第三線圈的6腳、7腳分別與整流橋堆bd1的輸入端3腳、4腳連接,整流橋堆bd1的輸出端正極與電解電容ec1的正極連接,整流橋堆bd1的輸出端負(fù)極與電解電容ec1的負(fù)極連接,整流橋堆bd1的輸出端正極與電解電容ec1的正極之間的節(jié)點(diǎn)輸出供電電源vdcc,整流橋堆bd1的輸出端負(fù)極與電解電容ec1的負(fù)極兩者的節(jié)點(diǎn)接地。

第一穩(wěn)壓電路中,第四線圈的9腳、10腳分別與二極管d3的正極、穩(wěn)壓芯片ic1的接地端2腳連接,二極管d3的負(fù)極與穩(wěn)壓芯片ic1的輸入端3腳連接,穩(wěn)壓芯片ic1的接地端2腳、輸出端1腳之間串接一電容電容c51,所述二極管d3的負(fù)極與穩(wěn)壓芯片ic1的輸入端3腳之間輸出供電電壓+12v485,所述穩(wěn)壓芯片ic1的輸出端1腳與電容c51之間的節(jié)點(diǎn)輸出供電電壓v485,所述穩(wěn)壓芯片ic1的接地端2腳與電容c51之間的節(jié)點(diǎn)接地。穩(wěn)壓芯片ic1的接地端2腳、穩(wěn)壓芯片ic1的輸入端3腳之間并聯(lián)設(shè)置有電解電容ec3、電容c44,電解電容ec3的正極與穩(wěn)壓芯片ic1的輸入端3腳連接。

第二穩(wěn)壓電路中,第四線圈的9腳、10腳分別與二極管d3的正極、穩(wěn)壓芯片ic2的接地端2腳連接,二極管d4的負(fù)極與穩(wěn)壓芯片ic2的輸入端3腳連接,穩(wěn)壓芯片ic2的接地端2腳、輸出端1腳之間并聯(lián)設(shè)有串電解電容ec5、電容c60,電解電容ec5的正極與穩(wěn)壓芯片ic2的輸出端1腳連接,所述穩(wěn)壓芯片ic2的輸出端1腳與電容c60之間的節(jié)點(diǎn)輸出供電電壓dvdd,穩(wěn)壓芯片ic2的接地端2腳、電解電容ec5、電容c60三者之間的節(jié)點(diǎn)接地(是電能表的計(jì)量芯片的模擬地。)。穩(wěn)壓芯片ic2的接地端2腳、穩(wěn)壓芯片ic2的輸入端3腳之間并聯(lián)設(shè)置有電解電容ec4、電容c58,電解電容ec4的正極與穩(wěn)壓芯片ic2的輸入端3腳連接。

電源保護(hù)電路包括壓敏電阻rr1、熱敏電阻rt1,火線l線與零線n線之間串接一壓敏電阻rr1,壓敏電阻rr1的兩端分別接變壓器的第一線圈的5腳、1腳,壓敏電阻rr1與第一線圈的1腳之間還接有熱敏電阻rt1。

變壓器初級線圈輸入為標(biāo)準(zhǔn)的220vac,而次級線圈第6腳、7腳輸出為8v/220ma,次級線圈第9腳、10腳輸出為11v/20ma。壓敏電阻rr1選用s20k420壓敏電阻。電容ec1選用1000uf/35v/wl12.5*25,整流橋堆bd1選用mb10smbs。二極管d3、二極管d4選用m7do-214ac,電容ec4選用220uf/35v/wl10*12.5,電容ec3選用100uf/50v/wl8*11.5,電容ec5選用100uf//10v/wl5*11,電容c44、電容c58、電容c51、電容c60都選用100nf10%0603。穩(wěn)壓芯片ic1、穩(wěn)壓芯片ic2選用78l05sot-89長電的型號。熱敏電阻rt1選用mz1106e151~215rm/10d391三腳。

本電源電路的整流電路與載波通訊模塊連接,本電源電路的第一穩(wěn)壓電路與rs485通信模塊連接,第二穩(wěn)壓電路與計(jì)量芯片模塊連接。計(jì)量芯片模塊包括零線的電流采樣電路和火線的電流采樣電路。

本實(shí)施例中所述的載波通訊模塊、rs485通信模塊、計(jì)量芯片模塊為本領(lǐng)域常用模塊。

以上為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路做出的變形及改進(jìn),都應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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