CN206258516U - 智能电表及其上电检测电路 - Google Patents
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Abstract
一种智能电表及其上电检测电路，包括：电压检测电路，用于对市电转换过来的第一电源是否存在进行检测，给出相应的检测信号；以及方波发生器，其由该第一电源供电，用于在该电压检测电路输出第一电源存在的检测信号时，产生方波。本实用新型能够确保智能电表的可靠运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能电表，尤其是涉及智能电表的上电检测电路。
背景技术
随着智能电表技术的发展，电力公司对掉电时智能电表功能的要求越来越高。为此，许多智能电表在设计上会使用电池作为备用电源，来保证掉电时RTC（Real-TimeClock，实时时钟)、事件记录以及LCD显示等功能的实现。
现有的一种智能电表，使用电池作为备用电源，在掉电时MCU（单片机）进入休眠模式，上电唤醒后进入正常工作模式。其中，MCU上运行的程序对上电和掉电的判定标准为：上电：1、电源检测PVD高于1.25V；2、MCU的IO接口POWER_ON检测到上升沿。掉电：电源检测PVD低于1.25V。
在实际使用过程中，如果电网电压出现缓慢上升下降，可能会出现电源检测PVD低于1.25V，而接口POWER_ON上的电压仍为高电平，此时电表能够正常检测到掉电，程序进入休眠。然而，此时再上电，使电源检测PVD高于1.25V的话，由于接口POWER_ON一直是高电平，不会出现从低电平到高电平的上升沿，不能满足上述的上电判断标准，MCU就不会检测到上电，进而程序会一直处于休眠模式，不能及时被唤醒，影响到智能电表的可靠运行。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术所存在的不足，而提出一种智能电表的上电检测电路，能够确保智能电表的可靠运行。
本实用新型针对上述技术问题提出一种智能电表的上电检测电路，包括：电压检测电路，用于对市电转换过来的第一电源是否存在进行检测，给出相应的检测信号；以及方波发生器，其由该第一电源供电，用于在该电压检测电路输出第一电源存在的检测信号时，产生方波。
在一些实施例中，该电压检测电路主要由芯片U1和MOS管Q1构成；其中，该芯片U1检测该第一电源是否存在，若存在，输出一个高电平给该MOS管Q1，该MOS管Q1截止，输出高电平，使得该方波发生器产生方波；反之，若不存在，输出一个低电平给该MOS管Q1，该MOS管Q1导通，输出低电平，使得该方波发生器不产生方波。
在一些实施例中，该MOS管Q1采用第二电源供电，该第二电源是由市电和电池同时供电的。
在一些实施例中，该第一电源和该第二电源均为3.3V。
在一些实施例中，该MOS管Q1的栅极G与该芯片U1的检测输出端口相连；该MOS管Q1的源极S接地；该MOS管Q1的漏极D通过电阻R2与第二电源相连。
在一些实施例中，该芯片U1的检测输入端口与该第一电源相连，并通过电容C1接地；该芯片U1的接地端口接地；该芯片U1的检测输出端口通过电容C2接地，并通过电阻R1与该第一电源相连。
在一些实施例中，该方波发生器由反相器和RC缓冲电路构成，调整该RC缓冲电路中的电阻R3的阻值和电容C4的容值可以调整该方波的波形。
在一些实施例中，该反相器的输入端通过该电阻R3与该电压检测电路的检测信号相连，并通过该电容C4接地；该反相器的输出端与该反相器的输入端相连。
在一些实施例中，调节该电容C4的容值，可以调整该方波的占空比。
本实用新型针对上述技术问题还提出一种智能电表，包括如上所述的上电检测电路。
与现有技术相比，本实用新型的智能电表的上电检测电路，通过巧妙地用电压检测电路和方波发生器构成，能够及时、可靠地检测到电表上电，为微处理器提供必要的唤醒信号，从而能够确保智能电表的可靠运行。
附图说明
图1是本实用新型的智能电表的上电检测电路的框图。
图2是本实用新型的上电检测电路中电压检测电路的电原理图。
图3是本实用新型的上电检测电路中方波发生电路的电原理图。
具体实施方式
以下结合本说明书的附图，对本实用新型的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。
参见图1，图1是本实用新型的智能电表的上电检测电路的框图。本实用新型提出一种智能电表100，其包括微处理器10和与该微处理器10相配合的上电检测电路20。
该上电检测电路20大致包括：电压检测电路1和方波发生器2。其中，该电压检测电路1用于对上电信号IN进行检测，给出上电信号IN存在/不存在的检测信号。该方波发生器2用于在该电压检测电路1输出上电信号IN存在的监测信号时，产生方波OUT，提供给该微处理器10，以确保该微处理器10能够及时被唤醒，从而能够确保该智能电表100可靠运行。
在本实施例中，该上电信号IN为市电转换过来的电源，该方波发生器2由该电源供电。该方波发生器2由反相器21和RC缓冲电路22构成。调整该RC缓冲电路22的电阻R的阻值和电容C的容值可以调整方波OUT的波形，包括：频率和占空比。
参见图2，图2是本实用新型的上电检测电路中电压检测电路的电原理图。该电压检测电路1大致由芯片U1，MOS管Q1，以及外围的电阻R1、R2和电容C1、C2构成。
具体而言，芯片U1的检测输入端口VCC与+3.3V相连，并通过电容C1接地。芯片U1的接地端口VSS接地。芯片U1的检测输出端口/OUT通过电容C2接地，并通过电阻R1与电源+3.3V相连。
MOS管Q1的栅极G与该芯片U1的检测输出端口/OUT相连。MOS管Q1的源极S接地。MOS管Q1的漏极D通过电阻R2与电源VDD3.3V相连。
其中，芯片U1检测市电转换过来的电源+3.3V是否存在，若存在，就会输出一个高电平，MOS管Q1截止，信号POWER_ON输出高电平；反之，若不存在，就会输出一个低电平， MOS管Q1导通，信号POWER_ON输出低电平。
值得一提的是，电源+3.3V是市电通过开关电源与稳压电路转换过来的，只有在电表上电时，才会有电源+3.3V存在。在掉电时，电源+3.3V不存在，电源+3.3V线路上电压为0V。电源VDD3.3V是由市电和电池同时供电的，电源VDD3.3V线路上电压，在上电和下电时，均为3.3V。
参见图3，图3是本实用新型的上电检测电路中方波发生电路的电原理图。该方波发生电路2大致由芯片U2，以及外围的电阻R3和电容C3、C4构成。可以理解的是，该芯片U2为前述的反相器21。该电阻R3和电容C4构成前述的RC缓冲电路22。值得一提的是，通过调节通过该电阻R3的阻值和/或该电容C4的容值，可以调整该方波的频率。通过调整该电容C4的容值，可以调整该方波的占空比。
具体而言，该芯片U2的反相器的输入端A通过该电阻R3与该电压检测电路的检测信号POWER_ON相连，并通过该电容C4接地。该芯片U2的反相器的输出端Y与该芯片U2的反相器的输入端A相连。
该芯片U2由电源+3.3V供电。在芯片U2工作时，检测信号POWER_ON通过RC缓冲电路22后，输出方波信号。微处理器10的相应接口就会检测到电平上升沿，从而判断电表上电，能够及时被唤醒。
电表掉电时，由于MOS管Q1处于导通状态，信号POWER_ON为低电平，芯片U2失去电源+3.3V供电，不工作，这时微处理器10的相应接口检测到的信号为低电平，程序判定掉电，进入休眠模式。
电表上电时，芯片U1输出电压为高，MOS管Q1关断，信号POWER_ON为高电平，芯片U2工作，信号POWER_ON通过芯片U2后，变为高低电平交替的方波，这时输入到微处理器10的信号就是一个方波信号，微处理器10能够检测到上升沿。
再回到前面背景技术里面提到的缓慢上升下降的情况，当下电导致电源检测PVD低于1.25V，而电源+3.3V仍然为高电平时，微处理器上的程序判定为掉电，进入休眠。此时再上电，电源检测PVD高于1.25V，电源+3.3V仍然为高电平，信号POWER_ON为方波信号，微处理器10检测到上升沿，程序判定为上电，程序唤醒，退出休眠模式。可见，在这个过程中，就不会再出现正常上电时，电表检测不到上电的情况，保证了电表稳定启动。
与现有技术相比，本实用新型的智能电表的上电检测电路20，通过巧妙地用电压检测电路1和方波发生器2构成，能够及时、可靠地检测到电表上电，为微处理器10提供必要的唤醒信号，从而能够确保智能电表的可靠运行。
上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限制本实用新型的实施方案，本领域普通技术人员根据本实用新型的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本实用新型的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种智能电表的上电检测电路，其特征在于，包括：电压检测电路，用于对市电转换过来的第一电源是否存在进行检测，给出相应的检测信号；以及方波发生器，其由该第一电源供电，用于在该电压检测电路输出第一电源存在的检测信号时，产生方波。
2.依据权利要求1所述的智能电表的上电检测电路，其特征在于，该电压检测电路主要由芯片U1和MOS管Q1构成；其中，该芯片U1检测该第一电源是否存在，若存在，输出一个高电平给该MOS管Q1，该MOS管Q1截止，输出高电平，使得该方波发生器产生方波；反之，若不存在，输出一个低电平给该MOS管Q1，该MOS管Q1导通，输出低电平，使得该方波发生器不产生方波。
3.依据权利要求2所述的智能电表的上电检测电路，其特征在于，该MOS管Q1采用第二电源供电，该第二电源是由市电和电池同时供电的。
4.依据权利要求3所述的智能电表的上电检测电路，其特征在于，该第一电源和该第二电源均为3.3V。
5.依据权利要求3所述的智能电表的上电检测电路，其特征在于，该MOS管Q1的栅极G与该芯片U1的检测输出端口相连；该MOS管Q1的源极S接地；该MOS管Q1的漏极D通过电阻R2与第二电源相连。
6.依据权利要求2所述的智能电表的上电检测电路，其特征在于，该芯片U1的检测输入端口与该第一电源相连，并通过电容C1接地；该芯片U1的接地端口接地；该芯片U1的检测输出端口通过电容C2接地，并通过电阻R1与该第一电源相连。
7.依据权利要求1至6任一项所述的智能电表的上电检测电路，其特征在于，该方波发生器由反相器和RC缓冲电路构成，调整该RC缓冲电路中的电阻R3的阻值和电容C4的容值可以调整该方波的波形。
8.依据权利要求7所述的智能电表的上电检测电路，其特征在于，该反相器的输入端通过该电阻R3与该电压检测电路的检测信号相连，并通过该电容C4接地；该反相器的输出端与该反相器的输入端相连。
9.依据权利要求8所述的智能电表的上电检测电路，其特征在于，调节该电容C4的容值，可以调整该方波的占空比。
10.一种智能电表，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的上电检测电路。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201621398090.5U CN206258516U (zh) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 智能电表及其上电检测电路 |
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| CN201621398090.5U CN206258516U (zh) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 智能电表及其上电检测电路 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110161450A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-08-23 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 一种掉电检测电路、通信模块及电表 |
| CN113391117A (zh) * | 2020-03-13 | 2021-09-14 | 上海锐铼水务科技有限公司 | 电磁水表锂电池实时功耗计算电路及方法 |
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2016
- 2016-12-19 CN CN201621398090.5U patent/CN206258516U/zh active Active
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