一種電子式電能表的電源管理電路的制作方法
【專利摘要】一種電子式電能表的電源管理電路，零線與變壓器輸入繞組的第一端口連接，火線與變壓器輸入繞組的第三端口連接；變壓器輸出繞組的第一端口與雙向二極管D1連接，變壓器輸出繞組的第二端口與雙向二極管D2連接，所述雙向二極管D1與所述雙向二極管D2并聯后的一端連接三端穩壓管的輸入端，另一端接地；所述三端穩壓管輸入端串接兩個并聯的電容C1與電容C2后接地；所述三端穩壓管輸出端串接兩個并聯的電容C3與電容C4后接地；所述三端穩壓管輸出端通過串接二極管D11后作為一路輸出電壓。通過雙向二極管替代原有的全波整流橋，充分利用了二極管的截止與導通作用，同時采用貼片的方式對所述雙向二極管進行封裝，不僅可以滿足電子式電能表的設計要求，即在可以有效保護電子元器件的同時實現對交直流電的轉換，也具有發熱小，轉換效率高，成本低等優點。
【專利說明】—種電子式電能表的電源管理電路
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種電子式電能表，具體地說是一種電子式電能表的電源管理電路。
【背景技術】
[0002]電子式電能表是采用大規模集成電路以及電子組裝技術制造的高科技含量計量裝置，它是通過電子電路采樣直接轉化為電量。因其具有準確性高、功耗小；安全性好、不可調，具有防竊電功能；體積小、重量輕，對高溫、污染、振動等外部環境要求不高等優點而得到廣泛應用。電源管理電路是所述電子式電能表的重要組成部分，主要為紅外通訊模塊、存儲部分、計量部分、安全控制模塊等電路提供電源。其中現有技術中的電源管理電路的原理圖如圖1所示，主要采用全波整流橋的整流方式，其不足主要有以下兩點:
[0003](I)使用全波整流橋實現交流電的整流，制造成本較高，并且整個電路體積略大，損耗相對較大。
[0004](2)三端穩壓器輸出的電壓為5V，而通過二極管IN5819降壓后，會使DVDD輸出電壓端為4.8V左右，所述DVDD輸出電壓端用來進行紅外通訊，并同時為存儲部分、計量部分、安全控制模塊提供電源。由于采用同一個DVDD輸出電壓端，在電能表進行紅外通訊時，會瞬間把DVDD輸出電壓端的電源電壓拉低，使DVDD輸出電壓端的電源電壓產生波動，從而對存儲部分、計量部分、安全控制模塊等的電源電壓產生影響及波動，不利于整個電源電路的穩定。
實用新型內容
[0005]為此，本實用新型所要解決的技術問題在于現有技術中整流橋的成本較高，并且由于采用同一個輸出電壓端致使整體穩定性不高等不足，從而提出一種成本較低、性能穩定的電子式電能表的電源管理電路。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]—種電子式電能表的電源管理電路，連接關系為:
[0008]零線與變壓器輸入繞組的第一端口連接，火線與變壓器輸入繞組的第三端口連接；
[0009]變壓器輸出繞組的第一端口與雙向二極管Dl連接，變壓器輸出繞組的第二端口與雙向二極管D2連接，所述雙向二極管Dl與所述雙向二極管D2并聯后的一端連接三端穩壓管的輸入端，另一端接地；
[0010]所述三端穩壓管輸入端串接兩個并聯的電容Cl與電容C2后接地；所述三端穩壓管輸出端串接兩個并聯的電容C3與電容C4后接地；所述三端穩壓管輸出端通過串接二極管Dll后作為一路輸出電壓。
[0011]進一步地所述三端穩壓管輸出端通過串接二極管D12后作為另一路輸出電壓。
[0012]進一步地所述雙向二極管Dl與所述雙向二極管D2為BAV99雙向二極管。[0013]進一步地所述三端穩壓管的接地端經二極管D3后接地。
[0014]進一步地所述二極管D3、所述二極管Dll與所述二極管D12為IN4007 二極管。
[0015]進一步地所述零線與電阻Rl串接后與所述變壓器輸入繞組的第一端口連接，所述零線與所述火線之間通過串接一個電阻R2連接。
[0016]進一步地所述電阻Rl為熱敏電阻，所述電阻R2為壓敏電阻。
[0017]進一步地所述零線與電阻R3串接后與所述變壓器輸入繞組的第一端口連接，所述零線與所述火線之間通過串接一個電阻R4連接，電阻R5兩端分別于所述變壓器輸入繞組的第一端口和所述變壓器輸入繞組的第三端口連接。
[0018]進一步地所述電阻R3與所述電阻R5為熱敏電阻，所述電阻R4為壓敏電阻。
[0019]進一步地所述三端穩壓管為7805三端穩壓管，所述電容Cl與所述電容C3為帶極性電容。
[0020]本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點:
[0021](I)本實用新型所述的一種電子式電能表的電源管理電路，通過雙向二極管替代原有的全波整流橋，充分利用了二極管的截止與導通作用，同時采用貼片的方式對所述雙向二極管進行封裝，不僅可以滿足電子式電能表的設計要求，即在可以有效保護電子元器件的同時實現對交直流電的轉換，也具有發熱小，轉換效率高，成本低等優點。
[0022](2)本實用新型所述的一種電子式電能表的電源管理電路，通過設置兩路電源，其中一路電源獨立為紅外通訊模塊提供電源，另一路電源為存儲部分、計量部分、安全控制模塊等提供電源。由于經過所述二極管Dll與所述二極管D12的電流很小，所以紅外通訊模塊通訊時不會對存儲部分、計量部分、安全控制模塊等的電源電壓產生影響及波動，可以確保電能表的計量、存儲等功能可靠、準確。
[0023](3)本實用新型所述的一種電子式電能表的電源管理電路，優選使用BAV99雙向二極管進行整流，充分利用了 BAV99雙向二極管的可以快速實現導通與截止的電學特性，不僅實現了交直流電的轉換，也在一定程度上提升了轉換效率，同時由于BAV99雙向二極管的成本較之全波整流橋較低，極大地的降低了生產成本。
[0024](4)本實用新型所述的一種電子式電能表的電源管理電路，提供多種所述零線與所述火線之間的連接方式，可以根據實際使用中的具體情況進行相應調整，增加了使用的靈活性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中
[0026]圖1是現有技術中的電源管理電路的原理圖；
[0027]圖2是本實用新型所述的一種電子式電能表的電源管理電路的原理圖；
[0028]圖3是本實用新型所述的一種電子式電能表的電源管理電路的原理圖。
[0029]圖中附圖標記表不為:1_零線，2_火線。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖2和附圖3對本實用新型所述的一種電子式電能表的電源管理電路進行具體闡述。所述電子式電能表的電源管理電路，連接關系為:
[0031]零線I與變壓器輸入繞組的第一端口連接，火線2與變壓器輸入繞組的第三端口連接；
[0032]變壓器輸出繞組的第一端口與雙向二極管Dl連接，變壓器輸出繞組的第二端口與雙向二極管D2連接，所述雙向二極管Dl與所述雙向二極管D2并聯后的一端連接三端穩壓管的輸入端，另一端接地；
[0033]所述三端穩壓管輸入端串接兩個并聯的電容Cl與電容C2后接地；所述三端穩壓管輸出端串接兩個并聯的電容C3與電容C4后接地；所述三端穩壓管輸出端通過串接二極管Dll后作為一路輸出電壓。
[0034]眾所周知全波整流橋的作用就是能夠通過二極管的單向導通的特性將電平在零點上下浮動的交流電轉換為單向的直流電。本實用新型通過雙向二極管替代原有的全波整流橋，充分利用了二極管的截止與導通作用，同時采用貼片的方式對所述雙向二極管進行封裝，不僅可以滿足電子式電能表的設計要求，即在可以有效保護電子元器件的同時實現對交直流電的轉換，也具有發熱小，轉換效率高，成本低等優點。
[0035]所述三端穩壓管輸出端通過串接二極管D12后作為另一路輸出電壓。所述二極管Dll后輸出電壓優選單獨為紅外通訊模塊提供電源，所述二極管D12后輸出電壓優選為存儲部分、計量部分、安全控制模塊提供電源。反之所述二極管D12后輸出電壓優選單獨為紅外通訊模塊提供電源，所述二極管Dll后輸出電壓優選為存儲部分、計量部分、安全控制模塊提供電源。本領域技術人員應當知曉，本實用新型并未對兩路電源的分配使用進行限制，其他任何顯而易見的使用組合均在本實用新型的保護范圍之內。
[0036]本實用新型所述的一種電子式電能表的電源管理電路，通過設置兩路電源，其中一路電源獨立為紅外通訊模塊提供電源，另一路電源為存儲部分、計量部分、安全控制模塊等提供電源。由于經過所述二極管Dll與所述二極管D12的電流很小，所以紅外通訊模塊通訊時不會對存儲部分、計量部分、安全控制模塊等的電源電壓產生影響及波動，可以確保電能表的計量、存儲等功能可靠、準確。
[0037]所述雙向二極管Dl與所述雙向二極管D2優選為BAV99雙向二極管。BAV99雙向二極管是一種開關二極管，是半導體二極管的一種，由導通變為截止或由截止變為導通所需的時間比一般二極管短。每一個所述BAV99雙向二極管可以保證其內部的一個二極管導通，即當一個正弦波電流信號通過所述變壓器到達所述雙向二極管Dl與所述雙向二極管D2后，也即所述變壓器輸出繞組的第一端口為高電平，所述變壓器輸入繞組的第二端口為低電平時，所述雙向二極管Dl的第一端口導通，所述雙向二極管D2的第二端口導通，整個電路構成回路，實現了交直流電的轉換。同理，反之，亦然。本實用新型充分利用了 BAV99雙向二極管的這一電學特性，不僅實現了交直流電的轉換，也在一定程度上提升了轉換效率，同時由于BAV99雙向二極管的成本較之全波整流橋較低，極大地的降低了生產成本。
[0038]所述三端穩壓管的接地端與二極管D3的正極連接后接地。所述二極管D3、所述二極管Dll與所述二極管D12優選為IN4007 二極管。
[0039]在所述三端穩壓器的接地端串聯一個所述IN4007 二極管后接地，由于所述IN4007 二極管本身的壓降作用，可以使得所述三端穩壓器的接地端電壓增大，繼而提升所述三端穩壓器的輸出端的輸出電壓，例如可以由原來的5v提升為5.7v，充分考慮了后續所述二極管Dll與所述二極管D12的損耗，一定程度上保證了整個電路的輸出電壓的穩定可
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[0040]優選地如圖2所示的所述零線I與電阻Rl串接后與所述變壓器輸入繞組的第一端口連接，所述零線I與所述火線2之間通過串接一個電阻R2連接。其中所述電阻Rl優選為熱敏電阻，所述電阻R2優選為壓敏電阻。
[0041]作為另一種優選方式，如圖3所示，所述零線I與電阻R3串接后與所述變壓器輸入繞組的第一端口連接，所述零線I與所述火線2之間通過串接一個電阻R4連接兩端分別于所述變壓器輸入繞組的第一端口和所述變壓器輸入繞組的第三端口連接。優選地所述電阻R3與所述電阻R5為熱敏電阻，所述電阻R4為壓敏電阻。
[0042]優選地所述三端穩壓管為7805三端穩壓管，所述電容Cl與所述電容C3為帶極性電容。本領域技術人員應當知曉，以上所述電子元器件的選擇均是為了充分實施本實用新型的技術方案，而非限制。
[0043]本實用新型所述的一種電子式電能表的電源管理電路，提供多種所述零線與所述火線之間的連接方式，可以根據實際使用中的具體情況進行相應調整，增加了使用的靈活性。本領域技術人員應當知曉，以上所述零線與所述火線之間的兩種連接方式只是為了可以充分實施本實用新型所述的技術方案，并非對本實用新型的限制，任何顯而易見的形式變化均在本實用新型的保護范圍之內。
[0044]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創造的保護`范圍之中。
【權利要求】
1.一種電子式電能表的電源管理電路，其特征在于，連接關系為: 零線與變壓器輸入繞組的第一端口連接，火線與變壓器輸入繞組的第三端口連接； 變壓器輸出繞組的第一端口與雙向二極管Dl連接，變壓器輸出繞組的第二端口與雙向二極管D2連接，所述雙向二極管Dl與所述雙向二極管D2并聯后的一端連接三端穩壓管的輸入端，另一端接地； 所述三端穩壓管輸入端串接兩個并聯的電容Cl與電容C2后接地；所述三端穩壓管輸出端串接兩個并聯的電容C3與電容C4后接地；所述三端穩壓管輸出端通過串接二極管Dll后作為一路輸出電壓。
2.根據權利要求1所述的電子式電能表的電源管理電路，其特征在于，所述三端穩壓管輸出端通過串接二極管D12后作為另一路輸出電壓。
3.根據權利要求2所述的電子式電能表的電源管理電路，其特征在于，所述雙向二極管Dl與所述雙向二極管D2為BAV99雙向二極管。
4.根據權利要求3所述的電子式電能表的電源管理電路，其特征在于，所述三端穩壓管的接地端經二極管D3后接地。
5.根據權利要求4所述的電子式電能表的電源管理電路，其特征在于，所述二極管D3、所述二極管Dll與所述二極管D12為IN4007 二極管。
6.根據權利要求4或5所述的電子式電能表的電源管理電路，其特征在于，所述零線與電阻Rl串接后與所述變壓器輸入繞組的第一端口連接，所述零線與所述火線之間通過串接一個電阻R2連接。
7.根據權利要求6所述的電子式電能表的電源管理電路，其特征在于，所述電阻Rl為熱敏電阻，所述電阻R2為壓敏電阻。
8.根據權利要求4或5所述的電子式電能表的電源管理電路，其特征在于，所述零線與電阻R3串接后與所述變壓器輸入繞組的第一端口連接，所述零線與所述火線之間通過串接一個電阻R4連接，電阻R5兩端分別于所述變壓器輸入繞組的第一端口和所述變壓器輸入繞組的第三端口連接。
9.根據權利要求8所述的電子式電能表的電源管理電路，其特征在于，所述電阻R3與所述電阻R5為熱敏電阻，所述電阻R4為壓敏電阻。
10.根據權利要求9所述的電子式電能表的電源管理電路，其特征在于，所述三端穩壓管為7805三端穩壓管，所述電容Cl與所述電容C3為帶極性電容。
【文檔編號】G01R22/06GK203587683SQ201320825379
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】陳恢權, 薛特 申請人:浙江松夏儀表有限公司