CN201293806Y - 一种可安装在pcb板上的电量计量模块 - Google Patents

Abstract

一种可安装于在PCB板上的电量计量模块，由电压取样电路、电流取样电路、相位补偿电路、精度校准网络、增益调整电路、输出脉冲数系数调整电路、电量计量IC、电源和光耦隔离输出单元等组成，具有火线输入Li、火线输出Lo、零线N、电源V1、电源V2、输出E、输出C、为安装固定模块需要添加的空脚等标准定义的模块安装脚，可以形成标准安装尺寸的标准化部件产品，也可以按用户要求进行定制；其电流取样电路可以是取样电阻、电流互感器、高精度霍尔传感器等具有电流精确测量的电子元件，电压取样电路可以是电阻分压取样方式、变压器电压取样方式。该电量计量模块安装于耗电设备的PCB板上，用于监测设备的实际耗电量。

Description

一种可安装在PCB板上的电量计量模块

技术领域

本实用新型涉及电量计测领域，特别涉及一种可安装在PCB板上的电量计量模块。

技术背景

目前在空调及电冰箱、洗衣机等等耗电设备领域，都缺少一种可以明确计量所实际耗电的并能与耗电设备的控制版一体集成的电量计量模块，因此用户在评价及判断设备的实际耗电，或对一些按使用的电费进行管理的使用方式进行支持时，往往需要额外增加一个电度表。该电度表的增设，需要增加额外的成本与安装位置，不利于设备的集成和成本的控制。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对上述不足，设计一种可安装于PCB板上的电量计量模块，通过安装于耗电设备的控制板上，可用于监测设备的实际耗电量，集成度高，成本低。

为了解决上述技术问题，本实用新型包括如下技术方案：一种可安装在PCB板上的电量计量模块，包括电量计量电路和输入/输出连接端子，所述的输入/输出连接端子为标准定义的模块安装脚，所述电量计量电路通过所述输入/输出连接端子连接于PCB板上。

所述电量计量电路包括电源、电压取样电路、电流取样电路，分别与电压取样电路、电流取样电路连接的电量计量IC，所述电量计量IC与光耦隔离输出电路连接。

所述电流取样电路为取样电阻、电流互感器或者霍尔电流传感器。

所述电压取样电路为电阻分压方式取样电路或者霍尔电压传感器。

所述电量计量电路还包括第一相位补偿电路、第二相位补偿电路和精度校准网络；所述电压取样电路通过精度校准网络和第一相位补偿电路与电量计量IC连接；所述电流取样电路通过第二相位补偿电路与电量计量IC连接。

所述电量计量电路还包括分别与电量计量IC连接的增益调整电路和输出脉冲数系数调整电路。

所述输入/输出连接端子包括火线输入端子Li、火线输出端子Lo、零线端子N、输出E、输出C；所述火线输入端子Li、零线端子N分别与电压取样电路连接；电流取样电路串联于火线输入端子Li和火线输出端子Lo之间；光耦隔离输出电路与输出E、输出C连接；所述电量计量电路通过输入/输出连接端子焊接于PCB板上。

电源可以通过电源端子V1、V2从外部供电。

电源也可以通过降压电路从模块内部的火线Li和零线N来提供，即所述电源包括与模块内部的火线输入端子Li和零线端子N连接的降压电路。

为了加强安装强度和防呆，所述输入/输出连接端子还包括空端子nc，使得电量计量模块在PCB板上的装配不正确时使得端子与装配孔错位。

与现有技术相比，本实用新型为安装固定模块需要添加标准定义的模块安装脚，可以形成标准安装尺寸的标准化部件产品，使得该电量计量模块安装于耗电设备的控制板上，用于监测设备的实际耗电量。

附图说明

附图1为本实用新型的电量检测模块原理框图；

附图2为本实用新型实施例1的电路原理图；

附图3为本实用新型实施例2的电路原理图；

附图4为本实用新型实施例3的电路原理图；

附图5为本实用新型实施例4的电路原理图。

具体实施方式

一种可安装于PCB板上的电量计量模块，其原理框图如附图1所示，电量计量电路包括电压取样电路2、电流取样电路3、第一相位补偿电路6、第二相位补偿电路7、精度校准网络8、增益调整电路9、输出脉冲数系数调整电路10、电量计量IC4、电源1和光耦隔离输出5。输入/输出连接端子为标准定义的模块安装脚，所述电量计量电路通过所述输入/输出连接端子焊接于PCB板上。所述输入/输出连接端子包括火线输入端子Li、火线输出端子Lo、零线端子N、输出E、输出C、电源V1、电源V2、输出E、输出C、为安装固定模块需要添加的空脚。

其中，火线输入端子Li、零线端子N与电压取样电路2、精度校准网络8、第一相位补偿电路6顺序连接并最终连接到电量计量IC4上；电流取样电路3串联于火线输入端子Li和火线输出端子Lo之间，其输出经过第二相位补偿电路7连接到电量计量IC4上；电量计量IC4上还连接有增益调整电路9和输出脉冲数系数调整电路10；电量计量IC4将检测到的电量转换为脉冲数通过光耦隔离输出电路5输出给用户的控制板；电源1给电量检测模块供电，电源1由输入端子V1、V2从外部提供，也可以通过降压电路从模块内部的火线Lo与零线N来提供，可以视用户控制板的需求而定。

其中，电流取样电路3可以是取样电阻、一体化的电流互感器、一体化的高精度霍尔电流传感器，本实用新型实施例2(如图3所示)，电流取样电路3为取样电阻；实施例3(如图4所示)，电流取样电路3为一体化的高精度霍尔电流传感器；实施例4(如图5所示)，电流取样电路3为一体化的电流互感器。其输入端串接于火线输入端子Li、火线输出端子Lo之间，并处于耗电设备的火线电流的总输入端；

该电流取样电路还可以是穿孔式电流互感器、穿孔式高精度霍尔电流传感器，本实用新型实施例1(如图2所示)，电流取样电路3为穿孔式电流互感器，其中耗电设备的火线总输入端穿过电流互感器、高精度霍尔电流传感器的中心孔；当电流取样电路使用穿孔式电流互感器、穿孔式高精度霍尔电流传感器时，火线输出端子Lo成为备用端子。

电压取样电路2可以是连接与火线Li与零线N之间的电阻分压方式取样电路，如本实用新型的实施例1(图2所示)、实施例2(图3所示)、实施例4(图5所示)，还可以是霍尔电压传感器电路，如实施例3(图4所示)，霍尔电压传感器的输入端连接于火线Li与零线N之间，输出端连接到精度校准网络8。

电量计量IC4的输出脉冲数系数调整引脚连接到输出脉冲数系数调整电路10，使得每度电对应的输出脉冲数可以根据需要进行调整，方便后续功能电路处理。

电量计量IC4的增益控制引脚连接到增益调整电路9，使得增益可以根据需要进行调整，具有硬件重设功能，使得电量计量模块的检测范围大为扩展。

出于加强安装强度及防呆考虑，额外增加有空的端子nc，使得电量计量模块在PCB板上的装配不正确时使得端子与装配孔错位。

为安装固定模块需要添加的空脚等标准定义的模块安装脚，可以形成标准安装尺寸的标准化部件产品，该电量计量模块安装于耗电设备的控制板上，用于监测设备的实际耗电量。

Claims (10)

1.一种可安装在PCB板上的电量计量模块，包括电量计量电路和输入/输出连接端子，其特征在于：所述的输入/输出连接端子为标准定义的模块安装脚，所述电量计量电路通过所述输入/输出连接端子连接于PCB板上。

2.根据权利要求1所述可安装在PCB板上的电量计量模块，其特征在于：所述电量计量电路包括电源(1)、电压取样电路(2)、电流取样电路(3)，分别与电压取样电路(2)、电流取样电路(3)连接的电量计量IC(4)，所述电量计量IC(4)与光耦隔离输出电路(5)连接。

3.根据权利要求2所述可安装在PCB板上的电量计量模块，其特征在于：所述电流取样电路(3)为取样电阻、电流互感器或者霍尔电流传感器。

4.根据权利要求3所述可安装在PCB板上的电量计量模块，其特征在于：所述电压取样电路(2)为电阻分压方式取样电路或者霍尔电压传感器。

5.根据权利要求4所述可安装在PCB板上的电量计量模块，其特征在于：所述电量计量电路还包括第一相位补偿电路(6)、第二相位补偿电路(7)和精度校准网络(8)；所述电压取样电路(2)通过精度校准网络(8)和第一相位补偿电路(6)与电量计量IC(4)连接；所述电流取样电路(3)通过第二相位补偿电路(7)与电量计量IC(4)连接。

6.根据权利要求5所述可安装在PCB板上的电量计量模块，其特征在于：所述电量计量电路还包括分别与电量计量IC(4)连接的增益调整电路(9)和输出脉冲数系数调整电路(10)。

7.根据权利要求2-6任一项所述可安装在PCB板上的电量计量模块，其特征在于：所述输入/输出连接端子包括火线输入端子Li、火线输出端子Lo、零线端子N、输出E、输出C；所述火线输入端子Li、零线端子N分别与电压取样电路(2)连接；电流取样电路(3)串联于火线输入端子Li和火线输出端子Lo之间；光耦隔离输出电路(5)与输出E、输出C连接；所述电量计量电路通过输入/输出连接端子焊接于PCB板上。

8.根据权利要求7所述可安装在PCB板上的电量计量模块，其特征在于：所述输入/输出连接端子还包括电源端子V1、V2。

9.根据权利要求7所述可安装在PCB板上的电量计量模块，其特征在于：所述电源(1)包括与模块内部的火线输入端子Li和零线端子N连接的降压电路。

10.根据权利要求8～9任一项所述可安装在PCB板上的电量计量模块，其特征在于：所述输入/输出连接端子还包括空端子nc。

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