一种用于非隔离电能测量的自偏压供电电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电子【技术领域】，具体地说是一种用于非隔离电能测量的自偏压供电电路，包括半波整流单端负电源，本实用新型同现有技术相比，设计了用于非隔离电能测量的自偏压供电电路结构，包含一个半波整流单端负电源,负电源的电压为测量电路的工作电压,和一个反向串联在半波整流电路中的稳压二级管和电容，提供给非隔离测量电路一个电平为一半正负电压的公共参考点的同时，也不影响单端供电电路的功能。
【专利说明】—种用于非隔离电能测量的自偏压供电电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子【技术领域】，具体地说是一种用于非隔离电能测量的自偏压供电电路。
【背景技术】
[0002]目前，市面上现有的非隔离电能测量电路，电流取样一般采用两种形式:一种是使用电流互感器，另一种是使用取样电阻。在使用取样电阻的时候，需要使用公共参考点。但由于公共参考点在单电源系统中只能是电源正端或者负端，采样电路只能获取一半电流波形，导致在测量非对称电流波形时误差增大。如果采用多电源输出，又会增加电路成本。
[0003]因此，需要设计一种自偏压供电电路，能够提供给非隔离测量电路一个电平为一半正负电压的公共参考点，并且不影响单端供电电路的功能。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供了一种自偏压供电电路，能够提供给非隔离测量电路一个电平为一半正负电压的公共参考点，并且不影响单端供电电路的功能。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型设计了一种用于非隔离电能测量的自偏压供电电路，包括半波整流单端负电源，其特征在于:半波整流单端负电源的火线输入端串联保险丝后分五路分别与压敏电阻的一端、电阻五的一端、电容二的一端、电容三的一端以及热敏电阻的一端连接，电阻五的另一端与电阻六的一端连接，电容二的一端与电容四的一端连接，热敏电阻的另一端与二极管一的阳极连接，二极管一的阴极分两路分别与电解电容一的正极和电阻一的一端连接，电阻一的另一端分两路分别与电解电容二的正极以及交直流转换芯片的D引脚连接，交直流转换芯片的FB引脚分别与电阻二的一端以及电阻三的一端连接，电阻二的另一端分两路分别与电容八的一端以及二极管二的阴极连接，二极管二的阳极与电源端连接，交直流转换芯片的BP引脚与电容一的一端连接，交直流转换芯片的四个S引脚连接后，分五路分别与电容一的另一端、电阻三的另一端、电感的一端、电容八的另一端以及二极管三的阴极连接，二极管三的阳极分七路分别与电解电容四的负极、电阻四的一端以及电容五的一端、电容六的一端、电容七的一端、电容九的一端以及电容十的一端连接，电解电容四的正极、电阻四的另一端、电容五的另一端、电容六的另一端、电容七的另一端、电容九的另一端、电容十的另一端、电感的另一端、电解电容一的负极、电解电容二的负极、二极管四的阴极以及电解电容三的正极连接后，与电源端连接，二极管四的阳极、电解电容三的负极、电容三的另一端、电容四的另一端、电阻六的另一端、压敏电阻的另一端以及电阻七的一端连接后，与半波整流单端负电源的零线输出端连接。
[0006]所述的交直流转换芯片的型号为LNK306DN。
[0007]所述的电阻七的另一端串联电阻九后，分两路分别与放大器的反向输入端以及电阻i 的一端连接，电阻i 的另一端与放大器的输出端连接，放大器的同向输入端分两路分别与电阻十以及电阻八的一端连接，电阻八的另一端与半波整流单端负电源的零线输出端连接。
[0008]所述的放大器的型号为LM321MF。
[0009]所述的电阻七为取样电阻。
[0010]所述的二极管一为整流二极管。
[0011]所述的二极管三为稳压二极管。
[0012]本实用新型同现有技术相比，设计了用于非隔离电能测量的自偏压供电电路结构，包含一个半波整流单端负电源，负电源的电压为测量电路的工作电压，和一个反向串联在半波整流电路中的稳压二级管和电容，提供给非隔离测量电路一个电平为一半正负电压的公共参考点的同时，也不影响单端供电电路的功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的电路示意图一。
[0014]图2为本实用新型的电路示意图二。
【具体实施方式】
[0015]现结合附图对本实用新型做进一步描述。
[0016]参见图1，本实用新型设计了一种用于非隔离电能测量的自偏压供电电路，包括半波整流单端负电源。半波整流单端负电源的火线输入端L-1N串联保险丝Fl后分五路分别与压敏电阻VARl的一端、电阻五R5的一端、电容二 C2的一端、电容三C3的一端以及热敏电阻RTl的一端连接，电阻五R5的另一端与电阻六R6的一端连接，电容二 C2的一端与电容四C4的一端连接，热敏电阻RTl的另一端与二极管一 Dl的阳极连接，二极管一 Dl的阴极分两路分别与电解电容一 CEl的正极和电阻一 Rl的一端连接，电阻一 Rl的另一端分两路分别与电解电容二 CE2的正极以及交直流转换芯片Ul的D引脚连接，交直流转换芯片Ul的FB引脚分别与电阻二 R2的一端以及电阻三R3的一端连接，电阻二 R2的另一端分两路分别与电容八CS的一端以及二极管二 D2的阴极连接，二极管二 D2的阳极与电源端5VF连接，交直流转换芯片Ul的BP引脚与电容一 Cl的一端连接，交直流转换芯片Ul的四个S引脚连接后，分五路分别与电容一 Cl的另一端、电阻三R3的另一端、电感LI的一端、电容八CS的另一端以及二极管三D3的阴极连接，二极管三D3的阳极分七路分别与电解电容四CE4的负极、电阻四R4的一端以及电容五C5的一端、电容六C6的一端、电容七C7的一端、电容九C9的一端以及电容十ClO的一端连接，电解电容四CE4的正极、电阻四R4的另一端、电容五C5的另一端、电容六C6的另一端、电容七C7的另一端、电容九C9的另一端、电容十ClO的另一端、电感LI的另一端、电解电容一 CEl的负极、电解电容二 CE2的负极、二极管四D4的阴极以及电解电容三CE3的正极连接后，与电源端5VF连接，二极管四D4的阳极、电解电容三CE3的负极、电容三C3的另一端、电容四C4的另一端、电阻六R6的另一端、压敏电阻VARl的另一端以及电阻七R7的一端连接后，与半波整流单端负电源的零线输出端Nout连接。
[0017]参见图2，电阻七R7的另一端串联电阻九R9后，分两路分别与放大器U2的反向输入端以及电阻i Rll的一端连接，电阻i Rll的另一端与放大器U2的输出端连接,放大器U2的同向输入端分两路分别与电阻十RlO以及电阻八R8的一端连接，电阻八R8的另一端与半波整流单端负电源的零线输出端Nout连接。
[0018]本实用新型中，交直流转换芯片Ul的型号为LNK306DN，放大器U2的型号为LM321MF。电阻七R7为取样电阻，二极管一 Dl为整流二极管，二极管三D3为稳压二极管。
[0019]二极管三D3的阳极为FGND端，电阻七R7的另一端为N端。A点位于电解电容四CE4的正极、电阻四R4的另一端、电容五C5的另一端、电容六C6的另一端、电容七C7的另一端、电容九C9的另一端、电容十ClO的另一端、电感LI的另一端、电解电容一 CE I的负极、电解电容二 CE2的负极、二极管四D4的阴极以及电解电容三CE3的正极连接线上。
[0020]本实用新型在工作时，火线输入端L-1N和零线输出端Nout为半波整流单端负电源，即负载的供电电源，负载电流通过取样电阻:电阻七R7到达N端，零线输出端Nout是电路参考点。因此，相对于零线输出端Nout，N端是一个在O电位上下波动的电压波形，电压的幅值为负载电流和取样电阻:电阻七R7的乘积。
[0021]图1的右边是半波整流直流-交流电路，电路相对于A点输出-5V电压，供给测量电路。如果设置FGND端为测量电路的参考点，那么A点为+5V输出，稳压二级管:二极管三D3为额定2.5V,火线输入端L-1N和零线输出端Nout的输入电流通过整流二级管:二极管一 D1，限流电阻一 Rl和交直流转换芯片U1，然后从二极管三D3的阴极流入，从二极管三D3的阳极流出，从而在二极管三D3上相对于A点形成一个+2.5V的压降。这样，二极管三D3的阳极也就是零线输出端Nout相对与FGND端电压为+5V减去+2.5V,为2.5V左右。这样从FGND端看过去，N端上的电压波形就是一个以+2.5V为中心上下波动的信号，从而可以被图2所示的类似单5V供电运算放大器识别的信号。
【权利要求】
1.一种用于非隔离电能测量的自偏压供电电路，包括半波整流单端负电源，其特征在于:半波整流单端负电源的火线输入端(L-1N)串联保险丝(Fl)后分五路分别与压敏电阻(VARl)的一端、电阻五(R5)的一端、电容二(C2)的一端、电容三(C3)的一端以及热敏电阻(RTl)的一端连接，电阻五(R5)的另一端与电阻六(R6)的一端连接，电容二(C2)的一端与电容四(C4)的一端连接，热敏电阻(RTl)的另一端与二极管一(Dl)的阳极连接，二极管一(Dl)的阴极分两路分别与电解电容一(CEl)的正极和电阻一(Rl)的一端连接，电阻一(Rl)的另一端分两路分别与电解电容二(CE2)的正极以及交直流转换芯片(Ul)的D引脚连接，交直流转换芯片(Ul)的FB引脚分别与电阻二(R2)的一端以及电阻三(R3)的一端连接，电阻二(R2)的另一端分两路分别与电容八(CS)的一端以及二极管二(D2)的阴极连接，二极管二(D2)的阳极与电源端(5VF)连接，交直流转换芯片(Ul)的BP引脚与电容一(Cl)的一端连接，交直流转换芯片(Ul)的四个S引脚连接后，分五路分别与电容一(Cl)的另一端、电阻三(R3)的另一端、电感(LI)的一端、电容八(CS)的另一端以及二极管三(D3)的阴极连接，二极管三(D3)的阳极分七路分别与电解电容四(CE4)的负极、电阻四(R4)的一端以及电容五(C5)的一端、电容六(C6)的一端、电容七(C7)的一端、电容九(C9)的一端以及电容十(ClO)的一端连接，电解电容四(CE4)的正极、电阻四(R4)的另一端、电容五(C5)的另一端、电容六(C6)的另一端、电容七(C7)的另一端、电容九(C9)的另一端、电容十(ClO)的另一端、电感(LI)的另一端、电解电容一(CE I)的负极、电解电容二( CE2 )的负极、二极管四(D4)的阴极以及电解电容三(CE3)的正极连接后，与电源端(5VF)连接，二极管四(D4)的阳极、电解电容三(CE3)的负极、电容三(C3)的另一端、电容四(C4)的另一端、电阻六(R6)的另一端、压敏电阻(VARl)的另一端以及电阻七(R7)的一端连接后，与半波整流单端负电源的零线输出端(Nout)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于非隔离电能测量的自偏压供电电路，其特征在于:所述的交直流转换芯片(Ul)的型号为LNK306DN。
3.根据权利要求1所述的一种用于非隔离电能测量的自偏压供电电路，其特征在于:所述的电阻七(R7)的另一端串联电阻九(R9)后，分两路分别与放大器(U2)的反向输入端以及电阻十一(Rll)的一端连接，电阻十一(Rll)的另一端与放大器(U2)的输出端连接，放大器(U2)的同向输入端分两路分别与电阻十(RlO)以及电阻八(R8)的一端连接，电阻八(R8)的另一端与半波整流单端负电源的零线输出端(Nout)连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于非隔离电能测量的自偏压供电电路，其特征在于:所述的放大器(U2)的型号为LM321MF。
5.根据权利要求1或3所述的一种用于非隔离电能测量的自偏压供电电路，其特征在于:所述的电阻七(R7)为取样电阻。
6.根据权利要求1所述的一种用于非隔离电能测量的自偏压供电电路，其特征在于:所述的二极管一(Dl)为整流二极管。
7.根据权利要求1所述的一种用于非隔离电能测量的自偏压供电电路，其特征在于:所述的二极管三(D3)为稳压二极管。
【文档编号】G01R15/00GK204131419SQ201420541684
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】李元兵 申请人:上海能巍电气科技有限公司