一种高寒地区用电能表的制作方法

1.本实用新型电能表技术领域，具体而言，涉及一种高寒地区用电能表。


背景技术：

2.目前工业级的液晶屏，在-35℃的环境中，显示模糊，循环显示反应迟钝。尤其在中国黑龙江地区、中国内蒙古地区和中国新疆北部地区，冬季的室外温度能够处于-40℃以下，电能数据采集工人在现场是无法获取电能表显示示数。


技术实现要素：

3.为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种高寒地区用电能表，旨在解决现有的电能表在高寒地区无法示数的问题。
4.本实用新型是这样实现的：
5.本实用新型提供一种高寒地区用电能表，包括mcu主控芯片u1、加热电路和开关电源电路，所述加热电路和所述开关电源电路均与所述mcu主控芯片u1 电连接，所述mcu主控芯片u1的19引脚电连接有电源开关q14；
6.其中，所述加热电路由6个第一电阻串组成，且每个所述第一电阻串具有6 个串联的电阻，每个所述第一电阻串均接地，每个所述第一电阻串均与所述电源开关q14的一端电连接。
7.在本实用新型的一种实施例中，所述开关电源电路包括全波整流电路，所述全波整流电路包括第一二极管串列、第二二极管串列、第三二极管串列、第四二极管串列、电阻r304、电阻r305和电阻r306、可调电阻vr1、可调电阻vr2和可调电阻vr3，所述第一二极管串列、所述第二二极管串列、所述第三二极管串列和所述第四二极管串列均由4个串联的二极管组成，a线通过所述电阻r304 与所述第四二极管串列电连接，b线通过所述电阻r305与所述第三二极管串列电连接，c线通过所述电阻r306与所述第二二极管串列电连接，gnd线所述第一二极管串列电连接，所述a线、所述b线和所述c线分别通过所述可调电阻vr1、所述可调电阻vr2和所述可调电阻vr3与所述gnd线电连接。
8.在本实用新型的一种实施例中，所述开关电源电路还包括滤波和过压过流保护电路，所述滤波和过压过流保护电路包括电容c301、电感l301、电阻r307、高压芯片u301、电容c304、稳压二极管d318、电阻r318、第二电阻串、第三电阻串、第四电阻串、有极性电容串列，所述电感l301的4引脚和1引脚均与所述第四二极管串列电连接，且所述电感l301的4引脚和1引脚之间电连接有所述电容c301，所述电感l301的3引脚电连接有所述电阻r307，所述电感l301 的2引脚分别与所述高压芯片u301的5引脚和4引脚电连接，所述电阻r307的一端与所述高压芯片u301的2引脚之间并联有所述第二电阻串，所述电阻r307 的一端与所述高压芯片u301的3引脚之间还分别并联有所述第三电阻串和所述有极性电容串列，且所述有极性电容串列接地，所述第三电阻串和所述有极性电容串列之间电连接，所述第二电阻串与所述第三电阻串之间电连接有所述第四电阻串，所述高压芯片u301的4引脚和5引脚与1
引脚之间并联有所述稳压二极管d3118和所述电阻r318，所述高压芯片u301的1引脚还与所述第四电阻串电连接，所述第二电阻串通过所述电容c304与所述电感l301的2引脚电连接。
9.在本实用新型的一种实施例中，所述开关电源电路还包括输出和反馈电路，所述输出和反馈电路包括整流二极管z301、电容c308、二极管d319、电阻r350、电阻r326、信号控制开关管理芯片u302、电容c309、电阻r328、电阻r329、电容c311、电容c312、电容c310、电阻r331、电阻r332、电阻r330、二极管 d321、开关变压器t301、二极管d323、有极性电容c317、电容329、二极管d322、电感l303、有极性电容c313、电容c321、有极性电容c314、电阻r340、电容 c324、电源管理芯片u304、二极管d331、电容c315、电容c326、电容c505、电容c331、电容c325、电阻r341、电阻r342、光耦合器cp301、电阻r334、电阻r333、电容c327、电容c328、电阻r335、电阻r336、电阻r337和电压基准芯片u303，所述开关变压器t301的1引脚与所述有极性电容串列电连接，且在其之间分别并联有所述整流二极管z301、所述电阻r350和所述电阻r326，所述整流二极管z301和所述电阻r326之间串联有所述电容c308和所述二极管d319，且所述二极管d319的另一端与所述开关变压器t301的3引脚电连接，所述开关变压器t301的3引脚与所述信号控制开关管理芯片u302的7引脚电连接，所述信号控制开关管理芯片u302的1引脚和7引脚之间并联有所述电容c319，所述信号控制开关管理芯片u302的8引脚电连接在所述电容c319的一端，所述光耦合器cp301的3引脚与所述有极性电容串列电连接，所述信号控制开关管理芯片u302的1引脚分别通过所述电阻r328和所述电阻r329与所述光耦合器cp301的3引脚电连接，所述信号控制开关管理芯片u302的2引脚与所述光耦合器cp301的3引脚电连接，所述信号控制开关管理芯片u302的3引脚通过所述电容c311与所述光耦合器cp301的3引脚电连接，且所述电容c311的两端并联有所述电阻r332和所述电容c310，所述信号控制开关管理芯片u302的 4引脚通过所述电阻r331与所述光耦合器cp301的4引脚电连接，所述电阻 r331的一端与所述电容c311的另一端通过所述电容c312电连接，所述开关变压器t301的4引脚通过所述二极管d321和所述电阻r330电连接在所述电阻 r332和所述电容c310之间，所述开关变压器t301的9引脚和10引脚之间并联有所述有极性电容c317和所述电容c329，所述开关变压器t301的9引脚与所述有极性电容c317之间还电连接有所述二极管d323，所述电容c329的另一端接地，所述开关变压器t301的7引脚和6引脚与所述电源管理芯片u304的6引脚和5引脚之间并联有所述有极性电容c313、所述电容c321、所述有极性电容 c314、所述电阻r340和所述电容c324，所述开关变压器t301的7引脚与所述有极性电容c313之间电连接有所述二极管d322，所述电容c321与所述有极性电容c314之间电连接有所述电感l303，所述电源管理芯片u304的5引脚和2 引脚均接地，所述电源管理芯片u304的1引脚和4引脚之间并联有所述电容 c315、所述电容c326和所述电容c505，所述电容c326和所述电容c505之间电连接有所述二极管d331，所述电源管理芯片u304的3引脚和4引脚之间并联有所述电容c331和所述电容c325，所述电源管理芯片u304的3引脚和4引脚之间串联有所述电阻r342，所述电阻r342的一端电连接有所述电阻r341，且所述电阻r341、所述电阻r342、所述电容c331、所述电容c325、所述电容c315、所述电容c326和所述电容c505均接地，所述光耦合器cp301的1引脚和2引脚分别电连接有所述电阻r333和所述电容c327，且所述光耦合器cp301的1引脚和2引脚之间并联有所述电阻r334，所述电压基准芯片u303的1引脚和2引脚之间并联有所述电阻r335和所述电阻r336，所述电压基准芯片u303的2引脚与所述电阻r335之间电连接有所述电容c328，所述电容c327的一端电连
接在所述电容c328和所述电阻r335之间，所述电阻r333的一端与所述电阻r336 的一端电连接，所述电压基准芯片u303的1引脚和3引脚之间并联有所述电阻 r337，且所述电阻r337的一端接地。
10.在本实用新型的一种实施例中，所述电容c329的一端与所述电源开关q14 的另一端电连接。
11.相较于现有技术，本实用新型的有益效果是：mcu主控芯片u1的型号为 ht6025，此型号的mcu主控芯片u1自带温度传感器，因此，电能表在工作时，当检测到室外温度为-35℃时，开启电源开关q14；通过6个第一电阻串，mcu主控芯片u1向其输入12v的直流电后，6个第一电阻串进行散热，给液晶屏提供热量，保证液晶屏低温下能够正常运行。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
13.图1是本实用新型实施方式提供的一种高寒地区用电能表的mcu主控芯片 u1的电路原理图；
14.图2是本实用新型实施方式提供的一种高寒地区用电能表的加热电路的电路原理图；
15.图3是本实用新型实施方式提供的一种高寒地区用电能表的全波整流电路的电路原理图；
16.图4是本实用新型实施方式提供的一种高寒地区用电能表的滤波和过压过流保护电路的电路原理图；
17.图5是本实用新型实施方式提供的一种高寒地区用电能表的加热电路的输出和反馈电路的电路原理图。
18.附图标记说明：1、第一电阻串；2、第二电阻串；3、第三电阻串；4、第四电阻串；5、第一二极管串列；6、第二二极管串列；7、第三二极管串列；8、第四二极管串列；9、有极性电容串列。
具体实施方式
19.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
20.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
21.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
23.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
24.实施例
25.参照附图1-2所示，本实用新型提供一种技术方案：一种高寒地区用电能表，包括mcu主控芯片u1、加热电路和开关电源电路，加热电路和开关电源电路均与mcu主控芯片u1电连接，mcu主控芯片u1的19引脚电连接有电源开关 q14；其中，加热电路由6个第一电阻串1组成，且每个第一电阻串1具有6个串联的电阻，每个第一电阻串1均接地，每个第一电阻串1均与电源开关q14的一端电连接。
26.该实施例中，mcu主控芯片u1的型号为ht6025，此型号的mcu主控芯片u1 自带温度传感器，因此，电能表在工作时，当检测到室外温度为-35℃时，开启电源开关q14；通过6个第一电阻串1，mcu主控芯片u1向其输入12v的直流电后，6个第一电阻串1进行散热，给液晶屏提供热量，保证液晶屏低温下能够正常运行。
27.作为本实用新型的一种实施例，进一步的，开关电源电路包括全波整流电路，全波整流电路包括第一二极管串列5、第二二极管串列6、第三二极管串列7、第四二极管串列8、电阻r304、电阻r305和电阻r306、可调电阻vr1、可调电阻vr2和可调电阻vr3，第一二极管串列5、第二二极管串列6、第三二极管串列7和第四二极管串列8均由4个串联的二极管组成，a线通过电阻r304与第四二极管串列8电连接，b线通过电阻r305与第三二极管串列7电连接，c线通过电阻r306与第二二极管串列6电连接，gnd线第一二极管串列5电连接，a 线、b线和c线分别通过可调电阻vr1、可调电阻vr2和可调电阻vr3与gnd线电连接。
28.该实施例中，全波整流电路将市电三相电通过整流桥转化为脉动直流电，此时，电压值为380v～460v。
29.作为本实用新型的一种实施例，进一步的，开关电源电路还包括滤波和过压过流保护电路，滤波和过压过流保护电路包括电容c301、电感l301、电阻r307、高压芯片u301、电容c304、稳压二极管d318、电阻r318、第二电阻串2、第三电阻串3、第四电阻串4、有极性电容串列9，电感l301的4引脚和1引脚均与第四二极管串列8电连接，且电感l301的4引脚和1引脚之间电连接有电容 c301，电感l301的3引脚电连接有电阻r307，电感l301的2引脚分别与高压芯片u301的5引脚和4引脚电连接，电阻r307的一端与高压芯片u301的2引脚之间并联有第二电阻串2，电阻r307的一端与高压芯片u301的3引脚之间还分别并联有第三电阻串3和有极性电容串列9，且有极性电容串列9接地，第三电阻串3和有极性电容串列9之间电连接，第二电阻串2与第三电阻串3之间电连接有第四电阻串4，高压芯片u301的4引脚和5引脚
与1引脚之间并联有稳压二极管d3118和电阻r318，高压芯片u301的1引脚还与第四电阻串4电连接，第二电阻串2通过电容c304与电感l301的2引脚电连接。
30.该实施例中，滤波和过压过流保护电路将脉动直流电进行滤波处理，输出直流电源。并对电流、电压进行实时检测，若后级电路出现故障，当电路出现电压超限或电流超限的情况，高压芯片u301就会对电路进行保护，不再输出电压。
31.作为本实用新型的一种实施例，进一步的，开关电源电路还包括输出和反馈电路，输出和反馈电路包括整流二极管z301、电容c308、二极管d319、电阻 r350、电阻r326、信号控制开关管理芯片u302、电容c309、电阻r328、电阻 r329、电容c311、电容c312、电容c310、电阻r331、电阻r332、电阻r330、二极管d321、开关变压器t301、二极管d323、有极性电容c317、电容329、二极管d322、电感l303、有极性电容c313、电容c321、有极性电容c314、电阻 r340、电容c324、电源管理芯片u304、二极管d331、电容c315、电容c326、电容c505、电容c331、电容c325、电阻r341、电阻r342、光耦合器cp301、电阻r334、电阻r333、电容c327、电容c328、电阻r335、电阻r336、电阻r337 和电压基准芯片u303，开关变压器t301的1引脚与有极性电容串列9电连接，且在其之间分别并联有整流二极管z301、电阻r350和电阻r326，整流二极管 z301和电阻r326之间串联有电容c308和二极管d319，且二极管d319的另一端与开关变压器t301的3引脚电连接，开关变压器t301的3引脚与信号控制开关管理芯片u302的7引脚电连接，信号控制开关管理芯片u302的1引脚和7 引脚之间并联有电容c319，信号控制开关管理芯片u302的8引脚电连接在电容 c319的一端，光耦合器cp301的3引脚与有极性电容串列9电连接，信号控制开关管理芯片u302的1引脚分别通过电阻r328和电阻r329与光耦合器cp301 的3引脚电连接，信号控制开关管理芯片u302的2引脚与光耦合器cp301的3 引脚电连接，信号控制开关管理芯片u302的3引脚通过电容c311与光耦合器 cp301的3引脚电连接，且电容c311的两端并联有电阻r332和电容c310，信号控制开关管理芯片u302的4引脚通过电阻r331与光耦合器cp301的4引脚电连接，电阻r331的一端与电容c311的另一端通过电容c312电连接，开关变压器t301的4引脚通过二极管d321和电阻r330电连接在电阻r332和电容c310 之间，开关变压器t301的9引脚和10引脚之间并联有有极性电容c317和电容 c329，开关变压器t301的9引脚与有极性电容c317之间还电连接有二极管d323，电容c329的另一端接地，开关变压器t301的7引脚和6引脚与电源管理芯片 u304的6引脚和5引脚之间并联有有极性电容c313、电容c321、有极性电容 c314、电阻r340和电容c324，开关变压器t301的7引脚与有极性电容c313之间电连接有二极管d322，电容c321与有极性电容c314之间电连接有电感l303，电源管理芯片u304的5引脚和2引脚均接地，电源管理芯片u304的1引脚和4 引脚之间并联有电容c315、电容c326和电容c505，电容c326和电容c505之间电连接有二极管d331，电源管理芯片u304的3引脚和4引脚之间并联有电容 c331和电容c325，电源管理芯片u304的3引脚和4引脚之间串联有电阻r342，电阻r342的一端电连接有电阻r341，且电阻r341、电阻r342、电容c331、电容c325、电容c315、电容c326和电容c505均接地，光耦合器cp301的1引脚和2引脚分别电连接有电阻r333和电容c327，且光耦合器cp301的1引脚和2 引脚之间并联有电阻r334，电压基准芯片u303的1引脚和2引脚之间并联有电阻r335和电阻r336，电压基准芯片u303的2引脚与电阻r335之间电连接有电容c328，电容c327的一端电连接在电容c328和电阻r335之间，电阻r333的一端与电阻r336的一端电连接，电压基准芯片u303的1引脚和3引脚之间并联有电阻r337，且电阻r337的一端接地。
32.该实施例中，直流电源通过信号控制开关管理芯片u302，将信号加到开关变压器t301初级上。开关变压器t301次级感应出高频电压，经半波整流滤波供给负载输出部分，输出+12v和dc12v。并反馈给控制电路，控制pwm占空比，达到稳定输出的目的。
33.作为本实用新型的一种实施例，进一步的，电容c329的一端与电源开关q14 的另一端电连接。
34.具体的，该一种高寒地区用电能表的工作原理：mcu主控芯片u1的型号为 ht6025，此型号的mcu主控芯片u1自带温度传感器，因此，电能表在工作时，当检测到室外温度为-35℃时，开启电源开关q14；通过6个第一电阻串1，mcu 主控芯片u1向其输入12v的直流电后，6个第一电阻串1进行散热，给液晶屏提供热量，保证液晶屏低温下能够正常运行。
35.以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。