CN218727544U - 满足高电击防护的安全电表及智能电表设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及满足高电击防护的安全电表及智能电表设备，其包括相互连接的外壳及底壳；在底壳中安装有PCB及电子器件，在PCB及电子器件与外壳之间设置有具有若干焊脚的屏蔽罩；屏蔽罩仿形扣合在PCB及电子器件上；在PCB及电子器件上表面外围设置有PCB火线导通区域，以与PCB及电子器件的火线电连接；屏蔽罩安装在外壳和PCB及电子器件之间的缝隙处且为金属导电材质；屏蔽罩的上表面具有高压触点到外壳顶壁的距离要小于保护触点到外壳顶壁的距离；屏蔽罩通过焊脚焊在PCB火线导通区域上实现和火线导通；本实用新型设计合理、结构紧凑且使用方便。

Description

满足高电击防护的安全电表及智能电表设备

技术领域

本实用新型涉及满足高电击防护的安全电表及智能电表设备，满足电表高电击（空气放电）防护要求，实现综合防护，安全使用，观察方便。

背景技术

传统的电表都是通过加大电表内部器件与外壳外表面的爬电距离来解决电击防护问题，但是这样加大距离的方式比较适合常规的（如15KV）的电击要求，高电击（如35KV）防护如果也采用这种方式设计往往会造成电表尺寸过大且效果不理想，达不到市场的要求。本实用新型就是针对高电击防护要求的一种有效解决方法。

目前，电能表查表不方便，需要通过手电照明。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题总的来说是提供一种满足高电击防护的安全电表。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种满足高电击防护的安全电表，包括相互连接的外壳及底壳；在底壳中安装有PCB及电子器件，

在PCB及电子器件与外壳之间设置有具有若干焊脚的屏蔽罩；屏蔽罩仿形扣合在PCB及电子器件上；

在PCB及电子器件上表面外围设置有PCB火线导通区域，以与PCB及电子器件的火线电连接；

屏蔽罩安装在外壳和PCB及电子器件之间的缝隙处且为金属导电材质；屏蔽罩的上表面具有高压触点到外壳顶壁的距离要小于保护触点到外壳顶壁的距离；

屏蔽罩通过焊脚焊在PCB火线导通区域上实现和火线导通。

作为上述技术方案的进一步改进：

在PCB及电子器件上设置有芯片及电容件；

屏蔽罩具有与芯片对应的中控矩形孔及与电容件对应的电容孔，在屏蔽罩上设置有具有保护触点的L型折弯板；

在焊脚下端设置有T型折弯。

在外壳上设置有显示屏及按钮；在PCB火线导通区域上设置有插接孔，用于插入T型折弯。

一种智能电表设备，包括安全电表及用于放置安全电表的开表箱；

在安全电表上设置有背光电路，用于照明；

开表箱具有检测抗干扰电路，避免在电能表上电状态下，来自开关电源的干扰信号将会耦合到检测端，影响最终的检测结果。

本实用新型设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

附图说明

图1是本实用新型的使用结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型的电路示意图。

图4是本实用单片机信号输入电路示意图。

图5是本实用新型模拟开关模块电路示意图。

图6是本实用新型信号输出电路示意图。

图7是本实用新型上电检测电路示意图。

其中： 1、显示屏；2、按钮；3、外壳；4、屏蔽罩；5、焊脚；6、PCB及电子器件；7、PCB火线导通区域；8、底壳；9、中控矩形孔；10、电容孔；11、L型折弯板；12、芯片；13、保护触点；14、T型折弯；15、电容件；16、高压触电。

具体实施方式

作为防雷击的实施例，如图1-2，本实施例包括相互连接的外壳（3）及底壳（8）；在底壳（8）中安装有PCB及电子器件（6），在外壳（3）上设置有显示屏（1）及按钮（2）；

在PCB及电子器件（6）与外壳（3）之间设置有具有若干焊脚（5）的屏蔽罩（4）；屏蔽罩（4）仿形扣合在PCB及电子器件（6）上；

在PCB及电子器件（6）上表面外围设置有PCB火线导通区域（7），以与PCB及电子器件（6）的火线电连接；

在PCB及电子器件（6）上设置有芯片（12）及电容件（15）；

屏蔽罩（4）具有与芯片（12）对应的中控矩形孔（9）及与电容件（15）对应的电容孔（10），在屏蔽罩（4）上设置有具有保护触点（13）的L型折弯板（11）；

在焊脚（5）下端设置有T型折弯（14），从而插入方便，通过T型实现卡位。

屏蔽罩（4）安装在外壳（3）和PCB及电子器件（6）之间的缝隙处且为金属导电材质；屏蔽罩（4）的上表面具有高压触点（16）到外壳（3）顶壁的距离要小于保护触点（13）到外壳（3）顶壁的距离。

屏蔽罩（4）通过焊脚（5）焊在PCB火线导通区域（7）上实现和火线导通；

在PCB火线导通区域（7）上设置有插接孔，用于插入T型折弯（14）。

当外壳（3）正面受到电击时，电可以通过屏蔽罩（4）导到火线上，当外壳（3）和底壳（8）侧面拼缝处受到电击时，电可以直接从PCB火线导通区域（7）导到火线上，从而避免其它元器件受到电击以达到整体高强电防护的效果。

作为照明电路的实施例，如图3，作为一个改进点，本次设计电路包括串联的贴片LED灯DD81-DD83、电阻RD83-RD85以及三极管QD81组成； 串联的贴片LED灯DD81-DD83输出端通过电阻RD85电连接到三极管QD81集电极；本实施例，用以解决针对电能表使用的背光驱动放大电路中，存在背光亮度不均匀，晶体管偶尔无法正常工作等现象。

贴片LED灯DD81正极电连接恒流源电路的输入电压，输入电压为经过电源芯片输出或变压器整流后的HVDD；

电阻RD84一端电连接单片机控制信号Back Light Control，另一端连接到三极管QD81基极，三极管QD81发射极通过电阻RD83接到地。

当单片机控制信号Back Light Control电压上电时，单片机输出控制信号高电平使三极管导通，贴片LED被点亮，在参数上需要设置RD85和RD83的阻值，使三极管QD81发射极路径的电流小于集电极路径的电流，达到恒流效果。

作为扩展，三极管QD81可以是MOS管；电阻RD85和RD8为调节可变电阻。贴片LED灯DD81-DD83为电磁式或胶粘式。

本实用新型恒流源背光电路，电流不变，三极管管工作在饱和区，作为开关使用；本实用新型设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。本实用新型电路供电电压大，可同时多个驱动多个晶体管；大于二极管的导通压降后，恒流源，电流不受电压的变化而变化；背光亮度均匀；响应速度快，能长期稳定工作。

如图4-7，作为防干扰电路的实施例，本实用新型包含三个模块四个电路，其包括模拟开关模块、上电检测模块及下电检测模块；

其中，下电检测模块包括单片机信号输入电路及检测信号输出电路，在单片机信号输入电路及检测信号输出电路之间设置有两个检测极R+，以进行信号传输，电能表在正常情况下，两个检测极R+应处于短接状态。

模拟开关模块，包括集成电路UT1，其IN引脚1连接到电能表DVDD，作为使能脚输入控制信号；常闭引脚2连接到下电检测模块输出信号；

集成电路UT1的脚3与电能表GND相连；供电引脚4连接到电能表的MVDD端，在上电情况下MVDD通过DC-DC电源输出，下电情况下MVDD由电池供电，供电引脚4通过电容CT11接地；常开引脚5连接到上电检测模块输出信号；公共端6通过排阻连接到单片机。

上电情况下，DVDD通过DC-DC输出，IN引脚控制模拟开关输出常开引脚信号，单片机检测电能表上电时的表箱状态，断电后，模拟开关输出常闭引脚信号，单片机检测下电的时表箱状态。

上电检测电路包括光耦DT3，电阻RT2、RT3、RT4、RT6，电容CT10、二极管DT4和三极管QT2；

光耦DT3的前端1脚电连接到5V电源上，电阻RT6和电容CT10并联作为滤波，一端连接到5V电源，另一端与电阻RT4一端共同连接到光耦DT3的2脚，电阻RT4另一端连接到二极管DT4的正极，二极管DT负极连接到检测端子正极R+；光耦DT3后端3脚连接到DVDD，电阻RT3与电阻RT2并联后一端连接到光耦4脚，电阻RT2另一端连到地，电阻RT3另一端连接到三极管QT2基极，三极管集电极连接到上电开表箱检测信号MeterBox Cover Open Test P，发射极连接地。

当两个检测极上电检测模块输出信号被拉低，模拟开关输出低电平单片机接收到低电平，无开表箱事件产生。当检测极断开时，光耦无法导通，上电检测模块输出信号通过排阻拉至高电平，单片机检测到高电平，记录开表箱事件。

在下电检测电路中，

单片机信号输入电路包括电阻RT8-RT10、PMOS管QT4、Y电容CT3和单向TVS管DT2；

电阻RT10一端连接到单片机输入信号MeterBox cover Open Test Ctl，另一端同电阻RT9一端连接到PMOS管QT4门极，电阻RT9另一端和MVDD连接到PMOS管QT4源极，电阻RT8和TVS管DT2并联且TVS管DT2正极接地，TVS管DT2负极和Y电容CT3一端共同连接到PMOS管QT4漏极，Y电容CT3另一端连接到检测极R+；

信号输出电路包括三极管QT1、电阻RT5、电容CT1、CT2以及二极管DT1、DT5；二极管DT5负极连接到MGND，二极管DT5正极分别电连接到空气开关MB1和Y电容CT2的一端；电阻RT5与电容CT1并联后一端同二极管DT1负极及Y电容CT2另一端共同连接到三极管QT1的基极，电阻RT5与电容CT1并联另一端与二极管DT1正极、三极管QT1发射极连接到GND，三极管QT1集电极连接到模拟开关常闭引脚MeterBox cover Open Test NP，且通过模拟开关拉至高电平。

当单片机检测到下电状态，会发出固定周期的方波，方波通过单片机信号输入电路的PMOS管QT4导通，当两个检测极短接时，利用Y电容CT3能导通交流信号的特性，信号传送到信号输出电路中，电阻RT5与电容CT1将对信号进行滤波，三极管QT1导通时常闭引脚上的信号会产生相应变化，单片机会收到相应周期的信号，无开表箱事件产生。当两个检测极断开的时候，检测模块无法收到单片机输入的方波信号，单片机记录开表箱事件。

本实施例模拟开关进行输出信号控制，利用模拟开关消除开关电源的对信号的影响，设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。本实用新型利用模拟开关实现上下电分别检测实现上电干扰抑制，成本低廉，灵敏度高，具有很强的适应性和实用性。本实用新型充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一列举。

作为集成化，如图1-7，本实用新型的一种智能电表设备，包括安全电表及用于放置安全电表的开表箱；

在安全电表上设置有背光电路，用于照明；

开表箱具有检测抗干扰电路，避免在电能表上电状态下，来自开关电源的干扰信号将会耦合到检测端，影响最终的检测结果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本实用新型的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (4)

1.一种满足高电击防护的安全电表，其特征在于：包括相互连接的外壳（3）及底壳（8）；在底壳（8）中安装有PCB及电子器件（6），

在PCB及电子器件（6）与外壳（3）之间设置有具有若干焊脚（5）的屏蔽罩（4）；屏蔽罩（4）仿形扣合在PCB及电子器件（6）上；

在PCB及电子器件（6）上表面外围设置有PCB火线导通区域（7），以与PCB及电子器件（6）的火线电连接；

屏蔽罩（4）安装在外壳（3）和PCB及电子器件（6）之间的缝隙处且为金属导电材质；屏蔽罩（4）的上表面具有高压触点（16）到外壳（3）顶壁的距离要小于保护触点（13）到外壳（3）顶壁的距离；

屏蔽罩（4）通过焊脚（5）焊在PCB火线导通区域（7）上实现和火线导通。

2.根据权利要求1所述的满足高电击防护的安全电表，其特征在于： 在PCB及电子器件（6）上设置有芯片（12）及电容件（15）；

屏蔽罩（4）具有与芯片（12）对应的中控矩形孔（9）及与电容件（15）对应的电容孔（10），在屏蔽罩（4）上设置有具有保护触点（13）的L型折弯板（11）；

在焊脚（5）下端设置有T型折弯（14）。

3.根据权利要求2所述的满足高电击防护的安全电表，其特征在于： 在PCB火线导通区域（7）上设置有插接孔，用于插入T型折弯（14）。

4.一种智能电表设备，其特征在于：包括权利要求1所述的安全电表及用于放置安全电表的开表箱；

在安全电表上设置有背光电路，用于照明；

开表箱具有检测抗干扰电路，避免在电能表上电状态下，来自开关电源的干扰信号将会耦合到检测端，影响最终的检测结果。

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