CN203616387U - 带专用电源的单相电能表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带专用电源的单相电能表，包括主控制电路、PLC模块、计量电路、负荷控制电路、显示屏、硬件时钟电路、人机接口电路、防窃电检测电路、可充电电池和电源电路；可充电电池在PLC通信时为PLC模块供电；电源电路包括电池充电电路和直流稳压电源电路；电池充电电路为可充电电池充电；直流稳压电源电路为主控制电路、计量电路、负荷控制电路、显示屏、硬件时钟电路、人机接口电路和防窃电检测电路供电。本实用新型采用具有RC降压电路的电源作为电能表的主电源，并以可充电电池作为PLC模块的专用电源，确保在PLC工作时不影响电能表其他功能电路的正常工作。此外，本实用新型还配备了可充电电池的电池充电电路。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种单相电能表，特别涉及一种带专用电源的单相电能表。
背景技术
PLC工作时，需要一个相对较大的电源。一般情况下，多数电能表会提高电源输出功率，以支持PLC的支持。目前常用做法是增大电能表的电源容量，例如，线性电源会增大变压器的输出功率，这样变压器的体积也就相应增加了，成本也受到一定影响。另外，由于变压器有漏磁，其漏磁大小，也会随变压器的输出率增加而增加，影响了电能表的计量准确度。由于线性电源本身的特性，不能支持电能表在较宽工作电压范围内工作。
采用开关电源的电能表，支持PLC工作，也需要提高输出功率。这样对器件等的要求也相对较高，成本也会相应增加。另外，开关电源在提高输出功率的同时，也会带来EMC/EMI等诸多问题，实现起来较为复杂。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种供电量可控且可靠的带专用电源的单相电能表。
本实用新型提供的这种带专用电源的单相电能表，包括主控制电路、PLC模块、计量电路、负荷控制电路、显示屏、硬件时钟电路、人机接口电路和防窃电检测电路，主控制电路包括MCU，该电能表还包括可充电电池和电源电路；可充电电池在PLC通信时为PLC模块供电；电源电路包括电池充电电路和直流稳压电源电路；电池充电电路为可充电电池充电；直流稳压电源电路为主控制电路、计量电路、负荷控制电路、显示屏、硬件时钟电路、人机接口电路和防窃电检测电路供电。
所述电池充电电路包括保护电路、RC降压电路、整流电路、箝位电路、滤波电路、充电控制电路和电池电压检测电路；交流电压信号先由保护电路进行过压保护，再经RC降压电路降压后，再通过整流电路整流，又由箝位电路进行电平信号保持，然后经滤波电路滤波，再通过充电控制电路与可充电电池连接；电池电压检测电路的输出端与所述MCU的模数转换端口连接。
所述直流稳压电源电路包括保护电路、RC降压电路、整流电路、箝位电路、滤波电路、稳压电路；交流电压信号先由保护电路进行过压保护，再经RC降压电路降压后，再通过整流电路整流，又由箝位电路进行电平信号保持，然后经滤波电路滤波，最后由稳压电路进行稳压并输出。
所述充电控制电路采用MOS管作为充电控制器件。所述电池电压检测电路在检测电池电量低或电池电量已充满时给所述充电控制电路输出控制信号。所述整流电路采用全桥整流电路。
本实用新型采用具有RC降压电路的电源作为电能表的主电源，并以可充电电池作为PLC模块的专用电源，确保在PLC工作时不影响电能表其他功能电路的正常工作。此外，本实用新型还配备了可充电电池的电池充电电路，保证了可充电电池的供电持续性。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型的电源电路的一种具体电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括主控制电路、PLC模块、计量电路、负荷控制电路、显示屏、硬件时钟电路、人机接口电路、防窃电检测电路、可充电电池和电源电路。
可充电电池包括电池BT；在PLC通信时为PLC模块供电。主控制电路包括MCU。
电源电路包括电池充电电路和直流稳压电源电路。电池充电电路为可充电电池充电。直流稳压电源电路为主控制电路、计量电路、负荷控制电路、显示屏、硬件时钟电路、人机接口电路和防窃电检测电路供电。
如图2所示，电源电路包括电池充电电路和直流稳压电源电路。电池充电电路为可充电电池充电。
电池充电电路包括保护电路、RC降压电路、整流电路、箝位电路、滤波电路、充电控制电路和电池电压检测电路；交流电压信号先由保护电路进行过压保护，再经RC降压电路降压后，再通过整流电路整流，又由箝位电路进行电平信号保持，然后经滤波电路滤波，再通过充电控制电路与可充电电池连接；电池电压检测电路的输出端与所述MCU的模数转换端口连接。
直流稳压电源电路包括保护电路、RC降压电路、整流电路、箝位电路、滤波电路、稳压电路；交流电压信号先由保护电路进行过压保护，再经RC降压电路降压后，再通过整流电路整流，又由箝位电路进行电平信号保持，然后经滤波电路滤波，最后由稳压电路进行稳压并输出。
本实用新型的保护电路包括压敏电阻RV001。该电路对电信号进行过压保护。RC降压电路包括电阻R001和电容C001。整流电路包括桥式整流器BD101。箝位电路包括稳压二极管ZD001。滤波电路包括急性电容C002和电容C003。充电控制电路包括MOS管Q001。稳压电路包括稳压模块U100。电池电压检测电路包括电阻R004和电阻R005。电池电压检测电路在检测电池电量低或电池电量已充满时给充电控制电路输出控制信号。
在具体实施时，交流电压信号先由保护电路以及RC降压电路进行保护和降压，再由整流器整流并经稳压和滤波处理后，分成为可充电电池充电的电池充电电路和为除PLC模块以外其他功能电路供电的直流稳压电源电路。
压敏电阻RV001接于火线L和零线N之间，交流电的零线N通过电阻R001串联电容C001与桥式整流器BD101的一个输入端连接，该整流电路的另一个输入端与交流电的火线L连接。桥式整流器BD101的一个输出端与电源+HVCC连接，其另一个输出端接地。稳压二极管ZD001接于桥式整流器BD101的两个输出端之间。极性电容C002的正极接电源+HVCC，其负极接地。电容C003接于电源+HVCC和地之间。稳压模块U100的2脚与二极管D001的阴极连接，该二极管的阳极与电源+HVCC连接；该模块的2脚与5脚连接；其1脚接地；其3脚与电源+DVCC连接，该3脚还通过电容C004接地。
MOS管Q001的源极与二极管D002的阴极连接，该二极管的阳极与电源+HVCC连接，该MOS管的栅极通过电阻R002与MCU的I/O管脚连接，用于传递电池充电使能控制信号SCCTRL；其漏极通过电阻R003与电池BT的正极连接，该漏极还通过电阻R003串联电阻R004与MCU的模数转换管脚连接，用于传递电池电压检测信号BVT，该漏极还通过电阻R003串联电阻R004再串联电阻R005接地。电池BT的正极与电源+CVCC连接，其负极接地。
RC降压电路将电网的交流电压降压成约40V左右正弦波交流电压。经后续电路滤波稳压后，分成两支功能电路；一支电路经稳压模块U100稳压，输出电源+DVCC，供除PLC模块以外的各功能电路使用；另一支电路经二极管D002、MOS管Q001和电阻R003给电池BT充电，供PLC模块备用。
本实用新型采用MOS管Q001对电池BT的充电与否实施控制。当PLC模块不通信时，若电池电压检测电路检测到电池欠压，则MCU会将电池充电使能控制信号SCCTRL置低，MOS管Q001导通，电池BT开始充电，当电池电压检测电路检测到电池充满后，电池充电使能控制信号SCCTRL为高，则停止给电池BT充电。PLC模块不通信时，是无电流消耗的。当需要PLC模块通信时，电池充电使能控制信号SCCTRL置高，将电池BT及电池充电电路与电源+HVCC断开，PLC模块由电池BT供电，由于电池BT能在一定时间内提供相对较大的电流，可以保证PLC模块能够正常通信，以弥补直流稳压电源输出功率不能满足PLC通信使用的问题，起到了电源补给的作用。
Claims (6)
1.一种带专用电源的单相电能表，包括主控制电路、PLC模块、计量电路、负荷控制电路、显示屏、硬件时钟电路、人机接口电路和防窃电检测电路，主控制电路包括MCU，其特征在于，该电能表还包括可充电电池和电源电路；可充电电池在PLC通信时为PLC模块供电；电源电路包括电池充电电路和直流稳压电源电路；电池充电电路为可充电电池充电；直流稳压电源电路为主控制电路、计量电路、负荷控制电路、显示屏、硬件时钟电路、人机接口电路和防窃电检测电路供电。
2.根据权利要求1所述的带专用电源的单相电能表，其特征在于，所述电池充电电路包括保护电路、RC降压电路、整流电路、箝位电路、滤波电路、充电控制电路和电池电压检测电路；交流电压信号先由保护电路进行过压保护，再经RC降压电路降压后，再通过整流电路整流，又由箝位电路进行电平信号保持，然后经滤波电路滤波，再通过充电控制电路与可充电电池连接；电池电压检测电路的输出端与所述MCU的模数转换端口连接。
3.根据权利要求1所述的带专用电源的单相电能表，其特征在于，所述直流稳压电源电路包括保护电路、RC降压电路、整流电路、箝位电路、滤波电路、稳压电路；交流电压信号先由保护电路进行过压保护，再经RC降压电路降压后，再通过整流电路整流，又由箝位电路进行电平信号保持，然后经滤波电路滤波，最后由稳压电路进行稳压并输出。
4.根据权利要求2所述的带专用电源的单相电能表，其特征在于，所述充电控制电路采用MOS管作为充电控制器件。
5.根据权利要求2所述的带专用电源的单相电能表，其特征在于，所述电池电压检测电路在检测电池电量低或电池电量已充满时给所述充电控制电路输出控制信号。
6.根据权利要求2和3所述的带专用电源的单相电能表，其特征在于，所述整流电路采用全桥整流电路。
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| CN201320784314.6U CN203616387U (zh) | 2013-12-04 | 2013-12-04 | 带专用电源的单相电能表 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106644143A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-05-10 | 国网河南省电力公司漯河供电公司 | 一种单相智能电能表的电源系统 |
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2013
- 2013-12-04 CN CN201320784314.6U patent/CN203616387U/zh not_active Expired - Lifetime
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