单相电能表电源及电源保护电路的制作方法
【专利摘要】一种单相电能表电源及电源保护电路，包括保护电路，保护电路连接有小型电源变压器，小型电源变压器连分别与RS485通信单元供电电路、计量单元供电电路和控制单元供电电路相连接；本实用新型将计量单元和控制单元的供电电源分开，有效杜绝了控制单元接口触电的风险。
【专利说明】单相电能表电源及电源保护电路
【技术领域】
[0001 ] 属于电力仪表领域，涉及一种单相电能表电源及电源保护电路。
【背景技术】
[0002]目前，现有技术的单相电能表电源及电源保护电路包括小型电源变压器、电源保护电路和两路供电电路。小型电源变压器次级为两路输出；电源保护电路为小型电源变压器3脚与压敏电阻一端相连后与火线相连，小型电源变压器I脚与热敏电阻一端相连，热敏电阻另一端与所述压敏电阻另一端相连后与零线相连；两路供电电路为分别连接小型电源变压器两个次级，通过使用整流器件和稳压管来实现给计量、控制单元和RS485通信单元提供稳定直流电压的两路独立的供电电路。
[0003]上述结构的电能表电源及电源保护电路在实际的使用过程中存在以下缺陷:电源整体的在抗过压能力上，过渡依赖于小型电源变压器自身的抗过压能力且考虑到变压器自身体积不能过大和性价比等因素，现有电路在外部电压长时间过高时易被烧毁或因热敏电阻动作导致电能表在过压状态下不工作；两路供电电路中其中一路为计量和控制单元共用，由于计量单元电压采样采用电阻分压网络的模式，这导致计量单元没有完全隔离外部电源。如果计量和控制单元共用一路供电电路时，在控制单元一些接口如IC卡接口、载波接口处存在触电的风险。
【发明内容】
[0004]为了克服上述的技术问题是，本实用新型提供了一种具有三路供电电路的单相电能表电源及电源保护电路。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种单相电能表电源及电源保护电路，其特征是:包括保护电路，保护电路连接有小型电源变压器，小型电源变压器连分别与RS485通信单元供电电路、计量单元供电电路和控制单元供电电路相连接。
[0006]所述保护电路与小型电源变压器初级相连。
[0007]所述RS485通信单元供电电路、计量单元供电电路和控制单元供电电路相连接分别与小型电源变压器的三个次级相连。
[0008]所述电源保护电路为小型电源变压器3脚分别与压敏电阻RRl —端、复合型热敏电阻FPTC的3脚相连后，连接处还与外部电源火线L相连，小型电源变压器I脚与复合型热敏电阻FPTC的2脚相连，复合型热敏电阻FPTC的I脚与压敏电阻RRl的另一端相连后，其连接处还与外部电源零线N相连。
[0009]所述RS485通信单元供电电路为小型电源变压器Tl的5脚与整流二极管Dl相连，整流二极管Dl的另一端与滤波用的电解电容C2的一端、贴片电容Cl的一端相连，其连接点还连接有稳压管Ul的I脚，稳压管Ul的3脚与贴片电容C3的一端相连，连接处还连接有供电电压VI,小型电源变压器Tl的4脚与电解电容C2另一端、贴片电容Cl的另一端、稳压管Ul的2脚相连，且其连接点还连接有贴片电容C3的另一端。
[0010]所述计量单元供电电路为小型电源变压器Tl的2脚与整流二极管D2相连，整流二极管D2的另一端再与滤波用的电解电容C5的一端、贴片电容C4的一端相连，其连接点还连接有稳压管U2的I脚，稳压管U2的3脚连接有贴片电容C6，连接处还连接有供电电压V2,小型电源变压器Tl的3脚与电解电容C5的另一端、贴片电容C4的另一端、稳压管U2的2脚相连，且其连接点还连接有贴片电容C6的另一端。
[0011]所述控制单元供电电路为小型电源变压器Tl的7脚与整流桥D3的I脚相连，小型电源变压器Tl的6脚与整流桥D3的2脚相连，所述整流桥D3的3脚与滤波用的电解电容C8的一端、贴片电容C7的一端、电压模块U3的I脚相连，电压模块U3的3脚与滤波用的电解电容C9的一端、贴片电容ClO的一端相连，连接处还连接有供电电压V3，电压模块U3的2脚连接有稳压二极管D4，整流桥D3的4脚与电解电容C8的另一端、贴片电容C7的另一端、稳压二极管D4的另一端相连，且其连接点还连接有电解电容C9的另一端、贴片电容ClO的另一端。
[0012]采用以上结构后，本实用新型具有以下优点:
[0013](I)本实用新型通过使用三个次级的电源变压器和三路供电电路将计量单元和控制单元的供电电源分开，有效杜绝了控制单元接口触电的风险。
[0014](2)本实用新型通过使用电源保护电路，在遇到雷击等瞬态高电压的情况下，压敏电阻可导通释放掉冲击从而不损坏变压器；在遇到持续过压状态时，复合型热敏电阻会参与保护分压，变压器初级会在很短的时间内降到额定电压范围内，从而保证长时间的过压也不会影响电能表的工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0016]图1是本实用新型实施例的结构框图。
[0017]图2是本实用新型保护电路的电路原理图。
[0018]图3是本实用新型RS485通信单元供电电路、计量单元供电电路和控制单元供电电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0020]如图1至图3所示，一种单相电能表电源及电源保护电路，其特征是:包括保护电路，保护电路连接有小型电源变压器，保护电路与小型电源变压器初级相连，小型电源变压器连分别与RS485通信单元供电电路、计量单元供电电路和控制单元供电电路相连接，RS485通信单元供电电路、计量单元供电电路和控制单元供电电路相连接分别与小型电源变压器的三个次级相连。
[0021]电源保护电路为小型电源变压器3脚分别与压敏电阻RRl —端、复合型热敏电阻FPTC的3脚相连后，连接处还与外部电源火线L相连，小型电源变压器I脚与复合型热敏电阻FPTC的2脚相连，复合型热敏电阻FPTC的I脚与压敏电阻RRl的另一端相连后，其连接处还与外部电源零线N相连。
[0022]所述RS485通信单元供电电路为小型电源变压器Tl的5脚与整流二极管Dl相连，整流二极管Dl的另一端与滤波用的电解电容C2的一端、贴片电容Cl的一端相连，其连接点还连接有稳压管Ul (78L05)的I脚，稳压管Ul的3脚与贴片电容C3的一端相连，连接处还连接有电压为5V的供电电压VI，小型电源变压器Tl的4脚与电解电容C2另一端、贴片电容Cl的另一端、稳压管Ul的2脚相连，且其连接点还连接有贴片电容C3的另一端。
[0023]所述计量单元供电电路为小型电源变压器Tl的2脚与整流二极管D2相连，整流二极管D2的另一端再与滤波用的电解电容C5的一端、贴片电容C4的一端相连，其连接点还连接有稳压管U2 (78L05)的I脚，稳压管U2的3脚连接有贴片电容C6，连接处还连接有电压为5V的供电电压V2，小型电源变压器Tl的3脚与电解电容C5的另一端、贴片电容C4的另一端、稳压管U2的2脚相连，且其连接点还连接有贴片电容C6的另一端。
[0024]所述控制单元供电电路为小型电源变压器Tl的7脚与整流桥D3的I脚相连，小型电源变压器Tl的6脚与整流桥D3的2脚相连，所述整流桥D3的3脚与滤波用的电解电容C8的一端、贴片电容C7的一端、电压模块U3 (DC-DC)的I脚相连，电压模块U3的3脚与滤波用的电解电容C9的一端、贴片电容ClO的一端相连，连接处还连接有电压为5.7V的供电电压V3，电压模块U3的2脚连接有稳压二极管D4，整流桥D3的4脚与电解电容C8的另一端、贴片电容C7的另一端、稳压二极管D4的另一端相连，且其连接点还连接有电解电容C9的另一端、贴片电容ClO的另一端。
[0025]采用以上结构后，本实用新型具有以下优点:
[0026](I)本实用新型通过使用三个次级的电源变压器和三路供电电路将计量单元和控制单元的供电电源分开，有效杜绝了控制单元接口触电的风险。
[0027](2)本实用新型通过使用电源保护电路，在遇到雷击等瞬态高电压的情况下，压敏电阻可导通释放掉冲击从而不损坏变压器；在遇到持续过压状态时，复合型热敏电阻会参与保护分压，变压器初级会在很短的时间内降到额定电压范围内，从而保证长时间的过压也不会影响电能表的工作。
[0028]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种单相电能表电源及电源保护电路，其特征是:包括保护电路，保护电路连接有小型电源变压器，小型电源变压器连分别与RS485通信单元供电电路、计量单元供电电路和控制单元供电电路相连接。
2.根据权利要求1所述的单相电能表电源及电源保护电路，其特征是:所述保护电路与小型电源变压器初级相连。
3.根据权利要求1所述的单相电能表电源及电源保护电路，其特征是:所述RS485通信单元供电电路、计量单元供电电路和控制单元供电电路相连接分别与小型电源变压器的三个次级相连。
4.根据权利要求1所述的单相电能表电源及电源保护电路，其特征是:所述电源保护电路为小型电源变压器3脚分别与压敏电阻RRl —端、复合型热敏电阻FPTC的3脚相连后，连接处还与外部电源火线L相连，小型电源变压器I脚与复合型热敏电阻FPTC的2脚相连，复合型热敏电阻FPTC的I脚与压敏电阻RRl的另一端相连后，其连接处还与外部电源零线N相连。
5.根据权利要求1所述的单相电能表电源及电源保护电路，其特征是:所述RS485通信单元供电电路为小型电源变压器Tl的5脚与整流二极管Dl相连，整流二极管Dl的另一端与滤波用的电解电容C2的一端、贴片电容Cl的一端相连，其连接点还连接有稳压管Ul的I脚，稳压管Ul的3脚与贴片电容C3的一端相连，连接处还连接有供电电压VI，小型电源变压器Tl的4脚与电解电容C2另一端、贴片电容Cl的另一端、稳压管Ul的2脚相连，且其连接点还连接有贴片电容C3的另一端。
6.根据权利要求1所述的单相电能表电源及电源保护电路，其特征是:所述计量单元供电电路为小型电源变压器Tl的2脚与整流二极管D2相连，整流二极管D2的另一端再与滤波用的电解电容C5的一端、贴片电容C4的一端相连，其连接点还连接有稳压管U2的I脚，稳压管U2的3脚连接有贴片电容C6，连接处还连接有供电电压V2，小型电源变压器Tl的3脚与电解电容C5的另一端、贴片电容C4的另一端、稳压管U2的2脚相连，且其连接点还连接有贴片电容C6的另一端。
7.根据权利要求1所述的单相电能表电源及电源保护电路，其特征是:所述控制单元供电电路为小型电源变压器Tl的7脚与整流桥D3的I脚相连，小型电源变压器Tl的6脚与整流桥D3的2脚相连，所述整流桥D3的3脚与滤波用的电解电容C8的一端、贴片电容C7的一端、电压模块U3的I脚相连，电压模块U3的3脚与滤波用的电解电容C9的一端、贴片电容ClO的一端相连，连接处还连接有供电电压V3，电压模块U3的2脚连接有稳压二极管D4，整流桥D3的4脚与电解电容C8的另一端、贴片电容C7的另一端、稳压二极管D4的另一端相连，且其连接点还连接有电解电容C9的另一端、贴片电容ClO的另一端。
【文档编号】H02H9/04GK204008843SQ201420330272
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】林晓龙, 林晓虎, 林晓海, 林晓斌 申请人:中南仪表有限公司