CN203720260U - 带电源保护电路的电能表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带电源保护电路的电能表，包括电能表及通信模块，其特征在于，还包括电源保护电路，所述电源保护电路的输入端与电能表连接，其输出端与通信模块连接；所述电源保护电路包括电流采样电路单元、电压比较电路单元及通断控制电路单元；所述采样电路单元与电压比较电路单元电连接，所述电压比较电路单元与通断控制电路电源电连接。本实用新型能够避免在模块电源发生过载或短路情况下电能表不能正常工作的弊端，保证了电能表计量的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电能表，尤其涉及一种带电源保护电路的电能表。
背景技术
电能表是用来度量用电量多少的装置，其广泛地应用于电力领域。随着电力计量信息技术的发展，越来越多的电能表都配备远程通讯模块，以实现远程抄表和事件上报等功能。其中一部分通讯模块安装在表外，电能表和通讯模块之间通过RS-232或RS-485通讯接口连接，同时电能表向通讯模块提供电源，一般为12V/400mA，如图1所示。上述方案虽然能够较方便的实现电能表与通讯模块的电连接，但是其存在潜在风险。因为通讯模块位于电能表外，在实际挂表运行过程中，电能表输出的12V电源可能发生过载或者被短路情况，导致电能表的电源电路工作不正常，电能表甚至会停止计量。
有鉴于此，有必要对上述结构进行改进。
实用新型内容
本实用新型提供了一种带电源保护电路的电能表，主要解决的是现有技术中的与电能表连接的电源在发生过载或者短路情况时，电能表停止计量用电量影响其计量的准确性问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种带电源保护电路的电能表，包括电能表及通信模块，本装置还包括电源保护电路，所述电源保护电路的输入端与电能表连接，其输出端与通信模块连接；所述电源保护电路包括电流采样电路单元、电压比较电路单元及通断控制电路单元；所述采样电路单元与电压比较电路单元电连接，所述电压比较电路单元与通断控制电路电源电连接。
其中，所述电流采样电路单元包括第十电阻、第十一电阻及第十二电阻，所述第十电阻、第十一电阻及第十二电阻并接。
其中，所述通断控制电路单元包括P沟道金属MOS管及第一电阻，所述P沟道金属MOS管的栅极通过第一电阻接电源电压，其源极接电源电压，其漏极接通讯模块。
其中，所述电压比较电路单元包括三极管、第八电阻、第九电阻、第一比较器及第二比较器；所述三极管的基极通过串接的第八电阻及第九电阻接第一比较器的输入负端，其发射极接地，其集电极接第一比较器的输出端与第二比较器的输入负端连接的公共接点；所述第一比较器的输出端与第二比较器的输入负端电连接，所述第一比较器及第二比较器的输入正端接参考电压。
其中，还包括与电压比较电路单元电连接的延时电路单元，所述延时电路单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻及第一电容；所述第五电阻的一端接基准电压，另一端通过第一电容接地；所述第六电阻的一端接第一比较器的输出端，另一端接第五电阻与第一电容连接的公共接点；所述第七电阻的一端接三极管的集电极，另一端接第五电阻与第一电容连接的公共接点。
其中，还包括与电压比较电路单元电连接的分压电路单元，所述分压电路单元包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第二电容及第三电容，所述第二电阻、第三电阻及第四电阻串接，且第二电阻的自由端接基准电压，第四电阻的自由端接地；所述第二电容的一端接地，另一端接第二电阻与第三电阻连接的公共接点；所述第三电容的一端接地，另一端接第三电阻与第四电阻连接的公共接点。
本实用新型的有益技术效果是：现有技术中的与电能表连接的电源在发生过载或者短路情况时，电能表停止计量用电量影响其计量的准确性的问题，本实用新型提供了一种带电源保护电路的电能表，主要包括电源保护电路，该电源保护电路包括电流采样电路单元、电压比较电路单元以及通断控制电路单元，电流采样电路单元采样电路中的电流并送入至电压比较电路单元，该电压比较电路单元对电流信号进行比较并将得出的结果送入通断控制电路单元，由通断控制电路的通断。当电能表连接的电源在发生过载或者短路情况时，通断控制电路单元能够切断模块电源，保证电能表能够计量电量的准确性。
附图说明
图1是现有技术中电能表与通信模块连接的方框图；
图2是本实用新型带外置通信模块电源保护电路的电能表；
图3是本实用新型中电源保护电路的电路图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图2，本实施方式带电源保护电路的电能表，包括电能表及通信模块，本装置还包括电源保护电路，所述电源保护电路的输入端与电能表连接，其输出端与通信模块连接；所述电源保护电路包括电流采样电路单元、电压比较电路单元及通断控制电路单元；所述采样电路单元与电压比较电路单元电连接，所述电压比较电路单元与通断控制电路电源电连接。电流采样电路单元采样电路中的电流并送入至电压比较电路单元，该电压比较电路单元对电流信号进行比较并将得出的结果送入通断控制电路单元，由通断控制电路的通断，能够保证电能表计量电量的准确性。
参阅图3，在一具体的实施例中，所述电流采样电路单元包括第十电阻R10、第十一电阻R11及第十二电阻R12，所述第十电阻R10、第十一电阻R11及第十二电阻R12并接。第十电阻R10、第十一电阻R11及第十二电阻R12并接后的电阻值为0.33欧姆，允许最大输出电流大约为600mA。
在一具体的实施例中，所述通断控制电路单元包括P沟道金属MOS管Q101及第一电阻R1，所述P沟道金属MOS管Q101的栅极通过第一电阻R1接电源电压，其源极接电源电压，其漏极接通讯模块。
在一具体的实施例中，所述电压比较电路单元包括三极管Q102、第八电阻R8、第九电阻R9、第一比较器U1及第二比较器U2；所述三极管Q102的基极通过串接的第八电阻R8及第九电阻R9接第一比较器U1的输入负端，其发射极接地，其集电极接第一比较器U1的输出端与第二比较器U2的输入负端连接的公共接点；所述第一比较器U1的输出端与第二比较器U2的输入负端电连接，所 述第一比较器U1及第二比较器U2的输入正端接参考电压。当输出电流超过门限时，导致第一比较器U1第输入负端输入电平高于输入正端的参考电平，第一比较器U1翻转输出低电平，触发第二比较器U2翻转输出高电平，从而使P沟道金属MOS管Q101截止，关断模块供电，保证电能表自身的工作安全。
在一具体的实施例中，还包括与电压比较电路单元电连接的延时电路单元，所述延时电路单元包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7及第一电容C1；所述第五电阻R5的一端接基准电压，另一端通过第一电容C1接地；所述第六电阻R6的一端接第一比较器U1的输出端，另一端接第五电阻R5与第一电容C1连接的公共接点；所述第七电阻R7的一端接三极管Q102的集电极，另一端接第五电阻R5与第一电容C1连接的公共接点。增加延时电路单元的目前是为了避免通讯模块工作时瞬间的电流波动误触发过流保护。当模块电源被短路时，瞬间电流会非常大，甚至达数安培，这个电流会使三极管Q102导通。由于三极管Q102下拉电阻第七电阻R7阻值较小，可以促使第二比较器U2快速翻转，P沟道金属MOS管Q101迅速截止，切断模块电源。第一电容C1和第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7组成不同时间的延时电路，使电源保护P沟道金属MOS管Q101在过载和短路情况下按不同的时间截止和导通。上述的基准电压为+5V。
在一具体的实施例中，还包括与电压比较电路单元电连接的分压电路单元，所述分压电路单元包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第二电容C2及第三电容C3，所述第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4串接，且第二电阻R2的自由端接基准电压，第四电阻R4的自由端接地；所述第二电容C2的一端接地，另一端接第二电阻R2与第三电阻R3连接的公共接点；所述第三电容C3的一端接地，另一端接第三电阻R3与第四电阻R4连接的公共接点。第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第二电容C2、第三电容C3组成一个分压网络，分别提供第一比较器U1和第二比较器U2的参考电压。
本实用新型区别于现有技术中的与电能表连接的电源在发生过载或者短路情况时，电能表停止计量用电量影响其计量的准确性的问题，本实用新型提供了一种带电源保护电路的电能表，主要包括电源保护电路，该电源保护电路包 括电流采样电路单元、电压比较电路单元以及通断控制电路单元，电流采样电路单元采样电路中的电流并送入至电压比较电路单元，该电压比较电路单元对电流信号进行比较并将得出的结果送入通断控制电路单元，由通断控制电路的通断当电能表连接的电源在发生过载或者短路情况时，通断控制电路单元能够切断模块电源，保证电能表能够计量电量的准确性。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种带电源保护电路的电能表，包括电能表及通信模块，其特征在于，还包括电源保护电路，所述电源保护电路的输入端与电能表连接，其输出端与通信模块连接；
所述电源保护电路包括电流采样电路单元、电压比较电路单元及通断控制电路单元；所述采样电路单元与电压比较电路单元电连接，所述电压比较电路单元与通断控制电路电源电连接。
2.根据权利要求1所述的带电源保护电路的电能表，其特征在于，所述电流采样电路单元包括第十电阻、第十一电阻及第十二电阻，所述第十电阻、第十一电阻及第十二电阻并接。
3.根据权利要求1所述的带电源保护电路的电能表，其特征在于，所述通断控制电路单元包括P沟道金属MOS管及第一电阻，所述P沟道金属MOS管的栅极通过第一电阻接电源电压，其源极接电源电压，其漏极接通讯模块。
4.根据权利要求1所述的带电源保护电路的电能表，其特征在于，所述电压比较电路单元包括三极管、第八电阻、第九电阻、第一比较器及第二比较器；所述三极管的基极通过串接的第八电阻及第九电阻接第一比较器的输入负端，其发射极接地，其集电极接第一比较器的输出端与第二比较器的输入负端连接的公共接点；所述第一比较器的输出端与第二比较器的输入负端电连接，所述第一比较器及第二比较器的输入正端接参考电压。
5.根据权利要求3所述的带电源保护电路的电能表，其特征在于，还包括与电压比较电路单元电连接的延时电路单元，所述延时电路单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻及第一电容；所述第五电阻的一端接基准电压，另一端通过第一电容接地；所述第六电阻的一端接第一比较器的输出端，另一端接第五电阻与第一电容连接的公共接点；所述第七电阻的一端接三极管的集电极，另一端接第五电阻与第一电容连接的公共接点。
6.根据权利要求3所述的带电源保护电路的电能表，其特征在于，还包括与电压比较电路单元电连接的分压电路单元，所述分压电路单元包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第二电容及第三电容，所述第二电阻、第三电阻及第四电阻串接，且第二电阻的自由端接基准电压，第四电阻的自由端接地；所述第 二电容的一端接地，另一端接第二电阻与第三电阻连接的公共接点；所述第三电容的一端接地，另一端接第三电阻与第四电阻连接的公共接点。
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| CN105226974A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-01-06 | 快意电梯股份有限公司 | 用于电梯抱闸线圈的电源装置 |
| CN110275058A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-09-24 | 华立科技股份有限公司 | 智能电能表的通信模块过载识别防护电路和方法 |
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