CN203339787U - 电能表供电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电能表供电系统，包括外部电源、电能表外围非低功耗电路、电能表外围低功耗电路、SOC芯片、3.3V稳压电源模块、时钟电池和停电抄表电池；外部电源与3.3V稳压电源模块的输入端连接，3.3V稳压电源模块的输出端与SOC芯片的主电源DVCC管脚连接，所述稳压电源模块的输出端同时与电能表外围非低功耗电路连接；SOC芯片的辅助电源AUXVCC1管脚与停电抄表电池的正极连接，该电池的负极接地；SOC芯片的数字电源VDSYS管脚与电能表外围低功耗电路连接；SOC芯片的辅助电源AUXVCC3管脚与时钟电池的正极连接，该电池的负极接地。本实用新型延长了电池寿命，确保了电路的安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种供电系统，特别涉及一种电能表供电系统。
背景技术
目前电子式电能表的电池供电电路大部分采用双二极管方案，但是，二极管的压降会降低供给器件的电压，缩短电池寿命。而且如果要监测电池电压需要另外增加电池电压分压电路，同时需要增加掉电检测电路，增加了电路设计复杂性。另一方面，二极管存在反向关断电流，供电电池存在反向充电的风险，有一定的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种安全可靠的电能表供电系统。
本实用新型提供的这种电能表供电系统，包括外部电源、电能表外围非低功耗电路、电能表外围低功耗电路、SOC芯片、3.3V稳压电源模块、时钟电池和停电抄表电池；外部电源与3.3V稳压电源模块的输入端连接，3.3V稳压电源模块的输出端与SOC芯片的主电源DVCC管脚连接，所述稳压电源模块的输出端同时与电能表外围非低功耗电路连接；SOC芯片的辅助电源AUXVCC1管脚与停电抄表电池的正极连接，该电池的负极接地；SOC芯片的数字电源VDSYS管脚与电能表外围低功耗电路连接；SOC芯片的辅助电源AUXVCC3管脚与时钟电池的正极连接，该电池的负极接地。
所述SOC芯片采用TI公司的型号为MSP430F6779的芯片。所述3.3V稳压电源模块的输出电压为3.3V。所述时钟电池和所述停电抄表电池的电压均为3.0V。所述电能表外围非低功耗电路包括内卡电路、FLASH存储电路和RS485通讯电路。所述电能表外围低功耗电路包括远红外唤醒电路、按键电路和RTC实时时钟电路。
本实用新型充分利用SOC芯片内部集成的电源管理和电源监控功能，省去了现有电池供电电路中的双二极管、专用掉电检测电路及用于监测电池电压的电阻分压电路，简化了电源电路设计，尤其是避免了现有方案中二极管的压降问题，从而节约了电池电量、延长了电池寿命，同时也满足对电池反向充电保护的要求，确保了电路的安全。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括外部电源、电能表外围非低功耗电路、电能表外围低功耗电路、SOC芯片、3.3V稳压电源模块、时钟电池和停电抄表电池。
外部电源与3.3V稳压电源模块的输入端连接，3.3V稳压电源模块的输出端与电能表外围非低功耗电路连接；该稳压电源模块的输出端同时与SOC芯片的主电源DVCC管脚连接。该主电源DVCC管脚与SOC芯片内部的电源选择开关S1的一个输入端连接，该管脚还与SOC芯片内部的另一个电源选择开关S2的一个输入端连接。SOC芯片的辅助电源AUXVCC1管脚与停电抄表电池的正极连接，该电池的负极接地；该辅助电源AUXVCC1管脚与SOC内部的电源选择开关的另一输入端连接。SOC芯片的数字电源VDSYS管脚与电能表外围低功耗电路连接，该管脚还与SOC芯片内部的电源选择开关的输入端连接。SOC芯片的辅助电源AUXVCC3管脚与时钟电池的正极连接，该电池的负极接地。该辅助电源AUXVCC3管脚与SOC芯片内部的电源选择开关S2的另一个输入端连接。该电源选择开关S2的输出端与SOC芯片内置RTC模块连接。
本实用新型通过对SOC芯片编程，使电能表在外部电源正常供电时，由3.3V稳压电源模块给系统（此系统包括电能表外围非低功耗电路、电能表外围低功耗电路以及SOC芯片等电能表中所有3.3V电源供电的电路）供电，同时SOC芯片及内置RTC模块由主电源DVCC管脚供电；在外部电源掉电的低功耗模式下，由停电抄表电池通过辅助电源AUXVCC1管脚给SOC芯片及电能表外围低功耗电路供电，由时钟电池通过辅助电源AUXVCC3管脚给SOC内置RTC模块供电。本实用新型还通过SOC芯片内部集成的电源监控模块对主电源DVCC进行监测，以实现其上电、掉电检测，同时该电源监控模块通过对辅助电源AUXVCC1和辅助电源AUXVCC3的AD采样以监测时钟电池和停电抄表电池的电压。
本实用新型可采用TI公司的型号为MSP430F6779的芯片。3.3V稳压电源模块的输出电压为3.3V。时钟电池和停电抄表电池的电压均为3.0V。电能表外围非低功耗电路包括内卡电路、FLASH存储电路和RS485通讯电路。电能表外围低功耗电路包括远红外唤醒电路、按键电路和RTC实时时钟电路。
本实用新型的工作过程如下：
1、当有外部电源供电的正常工作模式下，由于图1中的3.3V稳压电源模块输出电压为3.3V，停电抄表电池和时钟电池的电压值均为3.0V，而SOC芯片会选择主电源DVCC和辅助电源AUXVCC1两者中电压较高者给SOC芯片供电，并从数字电源VDSYS输出最终选择的供电电源。与此同时，SOC芯片会选择主电源DVCC和辅助电源AUXVCC3两者中电压较高者给SOC芯片内置RTC模块供电，故此时由3.3V稳压电源模块给系统供电，SOC芯片及内置RTC模块由主电源DVCC经过电源选择开关S2供电。
2、当外部电源掉电时，SOC芯片的电源通过电源选择开关S1自动将由主电源DVCC提供切换为由辅助电源AUXVCC1提供，即由外部电源切换到3.0V停电抄表电池供电，并从数字电源VDSYS管脚输出最终选择的供电电源；同时SOC芯片内置RTC模块的电源通过电源选择开关S2自动由主电源DVCC提供切换到由辅助电源AUXVCC3提供，故此时由停电抄表电池给SOC芯片及电能表外围低功耗电路供电，由时钟电池给SOC芯片内置RTC模块供电。
3、通过对SOC芯片编程打开电源监控模块对主电源DVCC的监测，当检测到外部电源上电、掉电时会产生一个事件中断，借助掉电事件中断可以使得电能表顺利进入低功耗睡眠状态，借助上电事件中断可以使电能表正确进行上电后的相关操作。
4、通过对SOC芯片编程打开电源监控模块对辅助电源AUXVCC1和辅助电源AUXVCC3的测量功能，即通过SOC芯片内部多路模拟开关将这两个辅助电源选择连接到SOC芯片内置ADC并进行电压采样，从而监测时钟电池和停电抄表电池的电压，以便在电池欠压时能及时更换新电池。
本实用新型成本低、性能佳，可广泛应用于电子式电能表中。
Claims (6)
1.一种电能表供电系统，包括外部电源、电能表外围非低功耗电路和电能表外围低功耗电路，其特征在于，该系统还包括SOC芯片、3.3V稳压电源模块、时钟电池和停电抄表电池；外部电源与3.3V稳压电源模块的输入端连接，3.3V稳压电源模块的输出端与SOC芯片的主电源DVCC管脚连接，所述稳压电源模块的输出端同时与电能表外围非低功耗电路连接；SOC芯片的辅助电源AUXVCC1管脚与停电抄表电池的正极连接，该电池的负极接地；SOC芯片的数字电源VDSYS管脚与电能表外围低功耗电路连接；SOC芯片的辅助电源AUXVCC3管脚与时钟电池的正极连接，该电池的负极接地。
2.根据权利要求1所述的电能表供电系统，其特征在于，所述SOC芯片采用TI公司的型号为MSP430F6779的芯片。
3.根据权利要求1所述的电能表供电系统，其特征在于，所述3.3V稳压电源模块的输出电压为3.3V。
4.根据权利要求1所述的电能表供电系统，其特征在于，所述时钟电池和所述停电抄表电池的电压均为3.0V。
5.根据权利要求1所述的电能表供电系统，其特征在于，所述电能表外围非低功耗电路包括内卡电路、FLASH存储电路和RS485通讯电路。
6.根据权利要求1所述的电能表供电系统，其特征在于，所述电能表外围低功耗电路包括远红外唤醒电路、按键电路和RTC实时时钟电路。
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2013
- 2013-07-29 CN CN2013204547102U patent/CN203339787U/zh not_active Expired - Lifetime
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