CN212784744U - 一种基于窄带物联网智能电表的掉电保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于窄带物联网智能电表的掉电保护电路，属于窄带物联网智能电表领域；一种基于窄带物联网智能电表的掉电保护电路，包括：可调稳压模块、电压检测模块、以及掉电保护模块；本实用信号通过可调稳压模块进行稳定输入的工作电压，同时进行工作时间的不同和工作负载的不同，进行合理的调节输出工作电压，从而防止掉电；同时当窄带物联网智能电表掉电时，输入电压变零，通过电压检测模块进行输入电压与工作电压进行比较，且当电压无法达到工作电压时，利用掉电保护模块进行报警，且利用继电器的断电保护特性，进行自动断电，从而可以有效的保护窄带物联网智能电表，从而可以提高工作效率。

Description

一种基于窄带物联网智能电表的掉电保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种基于窄带物联网智能电表的掉电保护电路，属于窄带物联网智能电表领域。

背景技术

传统的互联网满足了人与人之间的交流，物联网将使人与物之间以及物与物之间的联系更加紧密。物窄带联网的本质是基于数据的感知、获取和传输。可以通过智能设备、或基于传感器的物理终端(例如城市监控、智能家居)来监视数据的感知和获取。连接后，可以提高城市安全性，大大提高工作效率，为居民提供便利。随着5G商业化的到来，窄带物联网将渗透到我们工作和生活的方方面面，创造出巨大的社会价值。

窄带物联网智能电表是利用物联网技术进行智能抄表，从而可以不用像传统电表一样进行亲自去现场抄表，实现远距离的电量检测；但现有技术中的窄带物联网智能电表在工作时，由于智能电表长在每月进行抄表时，由于长时间工作时，会引起智能电表掉电，从而使得抄表无法完成，从而导致数据流失，从而降低工作效率。

实用新型内容

实用新型目的：提供一种基于窄带物联网智能电表的掉电保护电路，解决上述提到的问题。

技术方案：一种基于窄带物联网智能电表的掉电保护电路，包括：

可调稳压模块，进行输入窄带物联网智能电表工作电压的调节和稳定，根据工作负载的多少进行自动调节，从而防止掉电；

电压检测模块，进行输入工作电压的检测，从而可以有效的进行电压保护；

掉电保护模块，当出现掉电情况时，利用集成电路U5和继电器进行电路的稳定断电，且利用扬声器进行报警，从而保护电路和窄带物联网智能电表。

在进一步的实施例中，掉电保护模块包括：集成电路U1、电容C4、二极管D2、电阻R4、电阻R3、电容C2、电容C1、电阻R1、电阻R2、电容C3、扬声器LS1、LED二极管D1、电阻R5、继电器RL1、继电器RL2；其中，所述二极管D2的负极输入电压，所述二极管D2的正极同时与所述电容C4的一端和所述继电器RL2的输入端连接，所述电容C4的另一端与所述继电器RL2的输入端连接且输入电压，所述继电器RL2的输出端与所述电阻R4的一端连接，所述集成电路U1的4号引脚同时与所述电阻R4的另一端和所述电阻R3的一端连接，所述集成电路U1的5号引脚与所述电容C2的一端连接，所述集成电路U1的2号引脚与6号引脚连接且同时与所述电容C1的一端和所述电阻R1的一端连接，所述集成电路U1的7号引脚同时与所述电阻R1的另一端和所述电阻R2的一端连接，所述集成电路U1的3号引脚与所述电容C3的一端连接，所述集成电路U1的8号引脚同时与所述电阻R3的另一端、所述电阻R2的另一端、所述电阻R5的一端和所述继电器RL1的输入端连接，所述集成电路U1的1号引脚同时与所电容C1的另一端和所述扬声器LS1的一端连接，所述电容C2的另一端同时与所述继电器RL2的输出端和所述电容C1的另一端连接，所述电容C3的另一端与所述扬声器LS1的另一端连接，所述电阻R5的另一端与所述LED二极管D1的正极连接，所述LED二极管D1的负极同时与所述扬声器LS1的一端和所述继电器RL1的输入端连接，所述继电器RL1的输出端输出电压。

在进一步的实施例中，电压检测模块包括：电阻R6、二极管D4、二极管D3、电容C5、电阻R7、可调电阻RV1、电阻R8、电容C6、肖特基二极管D5、电容C7、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、三极管Q1、电容C8、放大器U2A；其中，所述二极管D4的负极同时与所述电阻R6的一端和所述二极管D3的正极连接，所述电容C5的一端同时与所述二极管D3的负极和所述电阻R7的一端连接，所述放大器U2A的2号引脚同时与所述电阻R7的另一端、所述电容C6的一端和所述可调电阻RV1的一端连接，所述可调电阻RV8的控制端、另一端与所述电阻R8的一端连接，所述放大器U2A的3号引脚同时与所述电阻R9的一端和所述电阻R11的一端连接，所述电阻R9的另一端同时与所述电阻R10的一端、所述肖特基二极管D5的负极和所述电容C7的一端连接，所述放大器U2A的8号引脚同时与所述电容C8的一端和所述电容C7的另一端连接，所述放大器U2A的4号引脚同时与所述电阻R10的另一端和所述电阻R12的一端连接，所述放大器U2A的1号引脚同时与所述电阻R13的一端、所述电容C8的另一端、所述电阻R11的另一端和所述电阻R13的另一端连接，所述三极管Q1的基极与所述电阻R13的另一端连接，所述三极管Q1的集电极与所述电阻R12的一端连接且输出电压，所述三极管Q1的发射极与所述电容C8的一端连接且输出电压，所述电阻R6的另一端输入电压，所述二极管D4的正极与所述电容C5的另一端连接且输入电压，所述电阻R8的另一端同时与所述电容C5的另一端和所述电容C6的另一端连接，所述肖特基二极管D5的正极同时与所述电容C6的另一端和所述电容C7的另一端连接。

在进一步的实施例中，可调稳压模块包括：电阻R14、LED二极管D6、电容C9、三极管Q2、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、三极管Q3、基准电压源D7、可调电阻RV2、电容C10、电容C11；其中，所述电阻R14的一端与所述LED二极管D6的正极连接，所述三极管Q2的发射极同时与所述电阻R17的一端、所述电容C9的一端和所述电阻R14的另一端连接，所述电阻R14的另一端输入电压，所述三极管Q2的集电极与所述电阻R15的一端连接，所述三极管Q2的基极与所述电阻R16的一端连接，所述电阻R18的一端同时与所述电阻R17的另一端、所述电阻R16的另一端和所述三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q3的基极同时与所述电阻R18的另一端、所述可调电阻RV2的一端和所述基准电压源D7的2号引脚连接，所述基准电压源D7的1号引脚与所述可调电阻RV2的控制端连接，所述三极管Q3的发射极同时与所述电容C10的一端和所述电容C11的一端连接且输出，所述电容C9的另一端同时与所述LED二极管D6的负极和所述电阻R15的另一端连接，所述基准电压源D7的3号引脚同时与所述电阻R15的另一端和所述可调电阻RV2的另一端连接，所述电容C10的另一端同时与所述可调电阻RV2的另一端和所述电容C11的另一端连接，所述LED二极管D6的负极输入电压，所述电容C11的另一端接地且输出电压。

在进一步的实施例中，集成电路U1的型号为NE555。

有益效果：本实用信号通过可调稳压模块进行稳定输入的工作电压，同时进行工作时间的不同和工作负载的不同，进行合理的调节输出工作电压，从而防止掉电；同时当窄带物联网智能电表掉电时，输入电压变零，通过电压检测模块进行输入电压与工作电压进行比较，且当电压无法达到工作电压时，利用掉电保护模块进行报警，且利用继电器的断电保护特性，进行自动断电，从而可以有效的保护窄带物联网智能电表，从而可以提高工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的可调稳压模块电路图。

图2是本实用新型的电压检测模块电路图。

图3是本实用新型的掉电保护模块电路图。

图4是本实用新型的掉电保护电路图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施；在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

一种基于窄带物联网智能电表的掉电保护电路，包括：可调稳压模块、电压检测模块、以及掉电保护模块。

如图1所示，掉电保护模块包括：集成电路U1、电容C4、二极管D2、电阻R4、电阻R3、电容C2、电容C1、电阻R1、电阻R2、电容C3、扬声器LS1、LED二极管D1、电阻R5、继电器RL1、继电器RL2。

如图2所示，电压检测模块包括：电阻R6、二极管D4、二极管D3、电容C5、电阻R7、可调电阻RV1、电阻R8、电容C6、肖特基二极管D5、电容C7、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、三极管Q1、电容C8、放大器U2A。

如图3所示，可调稳压模块包括：电阻R14、LED二极管D6、电容C9、三极管Q2、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、三极管Q3、基准电压源D7、可调电阻RV2、电容C10、电容C11。

在一个实施例中，所述二极管D2的负极输入电压，所述二极管D2的正极同时与所述电容C4的一端和所述继电器RL2的输入端连接，所述电容C4的另一端与所述继电器RL2的输入端连接且输入电压，所述继电器RL2的输出端与所述电阻R4的一端连接，所述集成电路U1的4号引脚同时与所述电阻R4的另一端和所述电阻R3的一端连接，所述集成电路U1的5号引脚与所述电容C2的一端连接，所述集成电路U1的2号引脚与6号引脚连接且同时与所述电容C1的一端和所述电阻R1的一端连接，所述集成电路U1的7号引脚同时与所述电阻R1的另一端和所述电阻R2的一端连接，所述集成电路U1的3号引脚与所述电容C3的一端连接，所述集成电路U1的8号引脚同时与所述电阻R3的另一端、所述电阻R2的另一端、所述电阻R5的一端和所述继电器RL1的输入端连接，所述集成电路U1的1号引脚同时与所电容C1的另一端和所述扬声器LS1的一端连接，所述电容C2的另一端同时与所述继电器RL2的输出端和所述电容C1的另一端连接，所述电容C3的另一端与所述扬声器LS1的另一端连接，所述电阻R5的另一端与所述LED二极管D1的正极连接，所述LED二极管D1的负极同时与所述扬声器LS1的一端和所述继电器RL1的输入端连接，所述继电器RL1的输出端输出电压。

在一个实施例中，所述二极管D4的负极同时与所述电阻R6的一端和所述二极管D3的正极连接，所述电容C5的一端同时与所述二极管D3的负极和所述电阻R7的一端连接，所述放大器U2A的2号引脚同时与所述电阻R7的另一端、所述电容C6的一端和所述可调电阻RV1的一端连接，所述可调电阻RV8的控制端、另一端与所述电阻R8的一端连接，所述放大器U2A的3号引脚同时与所述电阻R9的一端和所述电阻R11的一端连接，所述电阻R9的另一端同时与所述电阻R10的一端、所述肖特基二极管D5的负极和所述电容C7的一端连接，所述放大器U2A的8号引脚同时与所述电容C8的一端和所述电容C7的另一端连接，所述放大器U2A的4号引脚同时与所述电阻R10的另一端和所述电阻R12的一端连接，所述放大器U2A的1号引脚同时与所述电阻R13的一端、所述电容C8的另一端、所述电阻R11的另一端和所述电阻R13的另一端连接，所述三极管Q1的基极与所述电阻R13的另一端连接，所述三极管Q1的集电极与所述电阻R12的一端连接且输出电压，所述三极管Q1的发射极与所述电容C8的一端连接且输出电压，所述电阻R6的另一端输入电压，所述二极管D4的正极与所述电容C5的另一端连接且输入电压，所述电阻R8的另一端同时与所述电容C5的另一端和所述电容C6的另一端连接，所述肖特基二极管D5的正极同时与所述电容C6的另一端和所述电容C7的另一端连接。

在一个实施例中，所述电阻R14的一端与所述LED二极管D6的正极连接，所述三极管Q2的发射极同时与所述电阻R17的一端、所述电容C9的一端和所述电阻R14的另一端连接，所述电阻R14的另一端输入电压，所述三极管Q2的集电极与所述电阻R15的一端连接，所述三极管Q2的基极与所述电阻R16的一端连接，所述电阻R18的一端同时与所述电阻R17的另一端、所述电阻R16的另一端和所述三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q3的基极同时与所述电阻R18的另一端、所述可调电阻RV2的一端和所述基准电压源D7的2号引脚连接，所述基准电压源D7的1号引脚与所述可调电阻RV2的控制端连接，所述三极管Q3的发射极同时与所述电容C10的一端和所述电容C11的一端连接且输出，所述电容C9的另一端同时与所述LED二极管D6的负极和所述电阻R15的另一端连接，所述基准电压源D7的3号引脚同时与所述电阻R15的另一端和所述可调电阻RV2的另一端连接，所述电容C10的另一端同时与所述可调电阻RV2的另一端和所述电容C11的另一端连接，所述LED二极管D6的负极输入电压，所述电容C11的另一端接地且输出电压。

工作原理：当智能电表进行工作时，工作电压通过电阻R14输入，此时LED二极管D6常亮，电容C9进行滤波输入，当电路中电流正常时，电阻R17上的电压较小，不足以使三极管Q2导通，从而三极管Q2处于截止状态，从而三极管Q2的集电极无电压，同时基准稳压源D7和电阻R17和可调电阻RV2组成输出电压可调稳压电路，三极管Q3接成射极跟随器电路，其发射极电压跟随其基极电压变化，从而工作电压通过电容C10和电容C11进行滤波输出；

同时电压输入电压检测电路进行检测，电压通过电阻R6进行保护输出，此时二极管D3得电进行导通，电压输入电阻R7与电容C5，进行吸收尖峰电压，同时可调电阻RV1和电阻R8进行控制电压的参考范围，此时运算放大器U2A输入工作电压，且进行电压比较，同时当电压正常时，通过运算放大器U2A的1号引脚进行输出，电阻R13进行保护，此时因为电压正常，从而三极管Q1导通，从而工作电压正常输出；

当出现掉电情况时，电压会瞬间变小，此时工作电压小于参考电压，从而三极管Q1截止，电压输入掉电保护模块，此时因为电压过小，从而继电器RL2的内部断开，同时集成电路U5的因为无电压流过，从而产生报警信号，且报警信号通过集成电路U1的3号引脚输入值扬声器LS1进行报警，且同时因为无电压，从而继电器RL1进行断开，从而完成保护断电。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于窄带物联网智能电表的掉电保护电路，其特征在于，包括：可调稳压模块、电压检测模块、以及掉电保护模块；

其中，所述掉电保护模块包括：集成电路U1、电容C4、二极管D2、电阻R4、电阻R3、电容C2、电容C1、电阻R1、电阻R2、电容C3、扬声器LS1、LED二极管D1、电阻R5、继电器RL1、继电器RL2；其中，所述二极管D2的负极输入电压，所述二极管D2的正极同时与所述电容C4的一端和所述继电器RL2的输入端连接，所述电容C4的另一端与所述继电器RL2的输入端连接且输入电压，所述继电器RL2的输出端与所述电阻R4的一端连接，所述集成电路U1的4号引脚同时与所述电阻R4的另一端和所述电阻R3的一端连接，所述集成电路U1的5号引脚与所述电容C2的一端连接，所述集成电路U1的2号引脚与6号引脚连接且同时与所述电容C1的一端和所述电阻R1的一端连接，所述集成电路U1的7号引脚同时与所述电阻R1的另一端和所述电阻R2的一端连接，所述集成电路U1的3号引脚与所述电容C3的一端连接，所述集成电路U1的8号引脚同时与所述电阻R3的另一端、所述电阻R2的另一端、所述电阻R5的一端和所述继电器RL1的输入端连接，所述集成电路U1的1号引脚同时与所电容C1的另一端和所述扬声器LS1的一端连接，所述电容C2的另一端同时与所述继电器RL2的输出端和所述电容C1的另一端连接，所述电容C3的另一端与所述扬声器LS1的另一端连接，所述电阻R5的另一端与所述LED二极管D1的正极连接，所述LED二极管D1的负极同时与所述扬声器LS1的一端和所述继电器RL1的输入端连接，所述继电器RL1的输出端输出电压。

2.根据权利要求1所述一种基于窄带物联网智能电表的掉电保护电路，其中特征在于，所述电压检测模块包括：电阻R6、二极管D4、二极管D3、电容C5、电阻R7、可调电阻RV1、电阻R8、电容C6、肖特基二极管D5、电容C7、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、三极管Q1、电容C8、放大器U2A；其中，所述二极管D4的负极同时与所述电阻R6的一端和所述二极管D3的正极连接，所述电容C5的一端同时与所述二极管D3的负极和所述电阻R7的一端连接，所述放大器U2A的2号引脚同时与所述电阻R7的另一端、所述电容C6的一端和所述可调电阻RV1的一端连接，所述可调电阻RV8的控制端、另一端与所述电阻R8的一端连接，所述放大器U2A的3号引脚同时与所述电阻R9的一端和所述电阻R11的一端连接，所述电阻R9的另一端同时与所述电阻R10的一端、所述肖特基二极管D5的负极和所述电容C7的一端连接，所述放大器U2A的8号引脚同时与所述电容C8的一端和所述电容C7的另一端连接，所述放大器U2A的4号引脚同时与所述电阻R10的另一端和所述电阻R12的一端连接，所述放大器U2A的1号引脚同时与所述电阻R13的一端、所述电容C8的另一端、所述电阻R11的另一端和所述电阻R13的另一端连接，所述三极管Q1的基极与所述电阻R13的另一端连接，所述三极管Q1的集电极与所述电阻R12的一端连接且输出电压，所述三极管Q1的发射极与所述电容C8的一端连接且输出电压，所述电阻R6的另一端输入电压，所述二极管D4的正极与所述电容C5的另一端连接且输入电压，所述电阻R8的另一端同时与所述电容C5的另一端和所述电容C6的另一端连接，所述肖特基二极管D5的正极同时与所述电容C6的另一端和所述电容C7的另一端连接。

3.根据权利要求1所述一种基于窄带物联网智能电表的掉电保护电路，其中特征在于，所述可调稳压模块包括：电阻R14、LED二极管D6、电容C9、三极管Q2、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、三极管Q3、基准电压源D7、可调电阻RV2、电容C10、电容C11；其中，所述电阻R14的一端与所述LED二极管D6的正极连接，所述三极管Q2的发射极同时与所述电阻R17的一端、所述电容C9的一端和所述电阻R14的另一端连接，所述电阻R14的另一端输入电压，所述三极管Q2的集电极与所述电阻R15的一端连接，所述三极管Q2的基极与所述电阻R16的一端连接，所述电阻R18的一端同时与所述电阻R17的另一端、所述电阻R16的另一端和所述三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q3的基极同时与所述电阻R18的另一端、所述可调电阻RV2的一端和所述基准电压源D7的2号引脚连接，所述基准电压源D7的1号引脚与所述可调电阻RV2的控制端连接，所述三极管Q3的发射极同时与所述电容C10的一端和所述电容C11的一端连接且输出，所述电容C9的另一端同时与所述LED二极管D6的负极和所述电阻R15的另一端连接，所述基准电压源D7的3号引脚同时与所述电阻R15的另一端和所述可调电阻RV2的另一端连接，所述电容C10的另一端同时与所述可调电阻RV2的另一端和所述电容C11的另一端连接，所述LED二极管D6的负极输入电压，所述电容C11的另一端接地且输出电压。

4.根据权利要求1所述一种基于窄带物联网智能电表的掉电保护电路，其中特征在于，所述集成电路U1的型号为NE555。

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