一种电子式电能表的电源管理电路的制作方法
【专利摘要】一种电子式电能表的电源管理电路，零线与变压器输入绕组的第一端口连接，火线与变压器输入绕组的第三端口连接；变压器输出绕组的第一端口与双向二极管D1连接，变压器输出绕组的第二端口与双向二极管D2连接，所述双向二极管D1与所述双向二极管D2并联后的一端连接三端稳压管的输入端，另一端接地；所述三端稳压管输入端串接两个并联的电容C1与电容C2后接地；所述三端稳压管输出端串接两个并联的电容C3与电容C4后接地；所述三端稳压管输出端通过串接二极管D11后作为一路输出电压。通过双向二极管替代原有的全波整流桥，充分利用了二极管的截止与导通作用，同时采用贴片的方式对所述双向二极管进行封装，不仅可以满足电子式电能表的设计要求，即在可以有效保护电子元器件的同时实现对交直流电的转换，也具有发热小，转换效率高，成本低等优点。
【专利说明】—种电子式电能表的电源管理电路
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种电子式电能表，具体地说是一种电子式电能表的电源管理电路。
【背景技术】
[0002]电子式电能表是采用大规模集成电路以及电子组装技术制造的高科技含量计量装置，它是通过电子电路采样直接转化为电量。因其具有准确性高、功耗小；安全性好、不可调，具有防窃电功能；体积小、重量轻，对高温、污染、振动等外部环境要求不高等优点而得到广泛应用。电源管理电路是所述电子式电能表的重要组成部分，主要为红外通讯模块、存储部分、计量部分、安全控制模块等电路提供电源。其中现有技术中的电源管理电路的原理图如图1所示，主要采用全波整流桥的整流方式，其不足主要有以下两点:
[0003](I)使用全波整流桥实现交流电的整流，制造成本较高，并且整个电路体积略大，损耗相对较大。
[0004](2)三端稳压器输出的电压为5V，而通过二极管IN5819降压后，会使DVDD输出电压端为4.8V左右，所述DVDD输出电压端用来进行红外通讯，并同时为存储部分、计量部分、安全控制模块提供电源。由于采用同一个DVDD输出电压端，在电能表进行红外通讯时，会瞬间把DVDD输出电压端的电源电压拉低，使DVDD输出电压端的电源电压产生波动，从而对存储部分、计量部分、安全控制模块等的电源电压产生影响及波动，不利于整个电源电路的稳定。
实用新型内容
[0005]为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中整流桥的成本较高，并且由于采用同一个输出电压端致使整体稳定性不高等不足，从而提出一种成本较低、性能稳定的电子式电能表的电源管理电路。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]—种电子式电能表的电源管理电路，连接关系为:
[0008]零线与变压器输入绕组的第一端口连接，火线与变压器输入绕组的第三端口连接；
[0009]变压器输出绕组的第一端口与双向二极管Dl连接，变压器输出绕组的第二端口与双向二极管D2连接，所述双向二极管Dl与所述双向二极管D2并联后的一端连接三端稳压管的输入端，另一端接地；
[0010]所述三端稳压管输入端串接两个并联的电容Cl与电容C2后接地；所述三端稳压管输出端串接两个并联的电容C3与电容C4后接地；所述三端稳压管输出端通过串接二极管Dll后作为一路输出电压。
[0011]进一步地所述三端稳压管输出端通过串接二极管D12后作为另一路输出电压。
[0012]进一步地所述双向二极管Dl与所述双向二极管D2为BAV99双向二极管。[0013]进一步地所述三端稳压管的接地端经二极管D3后接地。
[0014]进一步地所述二极管D3、所述二极管Dll与所述二极管D12为IN4007 二极管。
[0015]进一步地所述零线与电阻Rl串接后与所述变压器输入绕组的第一端口连接，所述零线与所述火线之间通过串接一个电阻R2连接。
[0016]进一步地所述电阻Rl为热敏电阻，所述电阻R2为压敏电阻。
[0017]进一步地所述零线与电阻R3串接后与所述变压器输入绕组的第一端口连接，所述零线与所述火线之间通过串接一个电阻R4连接，电阻R5两端分别于所述变压器输入绕组的第一端口和所述变压器输入绕组的第三端口连接。
[0018]进一步地所述电阻R3与所述电阻R5为热敏电阻，所述电阻R4为压敏电阻。
[0019]进一步地所述三端稳压管为7805三端稳压管，所述电容Cl与所述电容C3为带极性电容。
[0020]本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0021](I)本实用新型所述的一种电子式电能表的电源管理电路，通过双向二极管替代原有的全波整流桥，充分利用了二极管的截止与导通作用，同时采用贴片的方式对所述双向二极管进行封装，不仅可以满足电子式电能表的设计要求，即在可以有效保护电子元器件的同时实现对交直流电的转换，也具有发热小，转换效率高，成本低等优点。
[0022](2)本实用新型所述的一种电子式电能表的电源管理电路，通过设置两路电源，其中一路电源独立为红外通讯模块提供电源，另一路电源为存储部分、计量部分、安全控制模块等提供电源。由于经过所述二极管Dll与所述二极管D12的电流很小，所以红外通讯模块通讯时不会对存储部分、计量部分、安全控制模块等的电源电压产生影响及波动，可以确保电能表的计量、存储等功能可靠、准确。
[0023](3)本实用新型所述的一种电子式电能表的电源管理电路，优选使用BAV99双向二极管进行整流，充分利用了 BAV99双向二极管的可以快速实现导通与截止的电学特性，不仅实现了交直流电的转换，也在一定程度上提升了转换效率，同时由于BAV99双向二极管的成本较之全波整流桥较低，极大地的降低了生产成本。
[0024](4)本实用新型所述的一种电子式电能表的电源管理电路，提供多种所述零线与所述火线之间的连接方式，可以根据实际使用中的具体情况进行相应调整，增加了使用的灵活性。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0026]图1是现有技术中的电源管理电路的原理图；
[0027]图2是本实用新型所述的一种电子式电能表的电源管理电路的原理图；
[0028]图3是本实用新型所述的一种电子式电能表的电源管理电路的原理图。
[0029]图中附图标记表不为:1_零线，2_火线。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图2和附图3对本实用新型所述的一种电子式电能表的电源管理电路进行具体阐述。所述电子式电能表的电源管理电路，连接关系为:
[0031]零线I与变压器输入绕组的第一端口连接，火线2与变压器输入绕组的第三端口连接；
[0032]变压器输出绕组的第一端口与双向二极管Dl连接，变压器输出绕组的第二端口与双向二极管D2连接，所述双向二极管Dl与所述双向二极管D2并联后的一端连接三端稳压管的输入端，另一端接地；
[0033]所述三端稳压管输入端串接两个并联的电容Cl与电容C2后接地；所述三端稳压管输出端串接两个并联的电容C3与电容C4后接地；所述三端稳压管输出端通过串接二极管Dll后作为一路输出电压。
[0034]众所周知全波整流桥的作用就是能够通过二极管的单向导通的特性将电平在零点上下浮动的交流电转换为单向的直流电。本实用新型通过双向二极管替代原有的全波整流桥，充分利用了二极管的截止与导通作用，同时采用贴片的方式对所述双向二极管进行封装，不仅可以满足电子式电能表的设计要求，即在可以有效保护电子元器件的同时实现对交直流电的转换，也具有发热小，转换效率高，成本低等优点。
[0035]所述三端稳压管输出端通过串接二极管D12后作为另一路输出电压。所述二极管Dll后输出电压优选单独为红外通讯模块提供电源，所述二极管D12后输出电压优选为存储部分、计量部分、安全控制模块提供电源。反之所述二极管D12后输出电压优选单独为红外通讯模块提供电源，所述二极管Dll后输出电压优选为存储部分、计量部分、安全控制模块提供电源。本领域技术人员应当知晓，本实用新型并未对两路电源的分配使用进行限制，其他任何显而易见的使用组合均在本实用新型的保护范围之内。
[0036]本实用新型所述的一种电子式电能表的电源管理电路，通过设置两路电源，其中一路电源独立为红外通讯模块提供电源，另一路电源为存储部分、计量部分、安全控制模块等提供电源。由于经过所述二极管Dll与所述二极管D12的电流很小，所以红外通讯模块通讯时不会对存储部分、计量部分、安全控制模块等的电源电压产生影响及波动，可以确保电能表的计量、存储等功能可靠、准确。
[0037]所述双向二极管Dl与所述双向二极管D2优选为BAV99双向二极管。BAV99双向二极管是一种开关二极管，是半导体二极管的一种，由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一般二极管短。每一个所述BAV99双向二极管可以保证其内部的一个二极管导通，即当一个正弦波电流信号通过所述变压器到达所述双向二极管Dl与所述双向二极管D2后，也即所述变压器输出绕组的第一端口为高电平，所述变压器输入绕组的第二端口为低电平时，所述双向二极管Dl的第一端口导通，所述双向二极管D2的第二端口导通，整个电路构成回路，实现了交直流电的转换。同理，反之，亦然。本实用新型充分利用了 BAV99双向二极管的这一电学特性，不仅实现了交直流电的转换，也在一定程度上提升了转换效率，同时由于BAV99双向二极管的成本较之全波整流桥较低，极大地的降低了生产成本。
[0038]所述三端稳压管的接地端与二极管D3的正极连接后接地。所述二极管D3、所述二极管Dll与所述二极管D12优选为IN4007 二极管。
[0039]在所述三端稳压器的接地端串联一个所述IN4007 二极管后接地，由于所述IN4007 二极管本身的压降作用，可以使得所述三端稳压器的接地端电压增大，继而提升所述三端稳压器的输出端的输出电压，例如可以由原来的5v提升为5.7v，充分考虑了后续所述二极管Dll与所述二极管D12的损耗，一定程度上保证了整个电路的输出电压的稳定可
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[0040]优选地如图2所示的所述零线I与电阻Rl串接后与所述变压器输入绕组的第一端口连接，所述零线I与所述火线2之间通过串接一个电阻R2连接。其中所述电阻Rl优选为热敏电阻，所述电阻R2优选为压敏电阻。
[0041]作为另一种优选方式，如图3所示，所述零线I与电阻R3串接后与所述变压器输入绕组的第一端口连接，所述零线I与所述火线2之间通过串接一个电阻R4连接两端分别于所述变压器输入绕组的第一端口和所述变压器输入绕组的第三端口连接。优选地所述电阻R3与所述电阻R5为热敏电阻，所述电阻R4为压敏电阻。
[0042]优选地所述三端稳压管为7805三端稳压管，所述电容Cl与所述电容C3为带极性电容。本领域技术人员应当知晓，以上所述电子元器件的选择均是为了充分实施本实用新型的技术方案，而非限制。
[0043]本实用新型所述的一种电子式电能表的电源管理电路，提供多种所述零线与所述火线之间的连接方式，可以根据实际使用中的具体情况进行相应调整，增加了使用的灵活性。本领域技术人员应当知晓，以上所述零线与所述火线之间的两种连接方式只是为了可以充分实施本实用新型所述的技术方案，并非对本实用新型的限制，任何显而易见的形式变化均在本实用新型的保护范围之内。
[0044]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护`范围之中。
【权利要求】
1.一种电子式电能表的电源管理电路，其特征在于，连接关系为: 零线与变压器输入绕组的第一端口连接，火线与变压器输入绕组的第三端口连接； 变压器输出绕组的第一端口与双向二极管Dl连接，变压器输出绕组的第二端口与双向二极管D2连接，所述双向二极管Dl与所述双向二极管D2并联后的一端连接三端稳压管的输入端，另一端接地； 所述三端稳压管输入端串接两个并联的电容Cl与电容C2后接地；所述三端稳压管输出端串接两个并联的电容C3与电容C4后接地；所述三端稳压管输出端通过串接二极管Dll后作为一路输出电压。
2.根据权利要求1所述的电子式电能表的电源管理电路，其特征在于，所述三端稳压管输出端通过串接二极管D12后作为另一路输出电压。
3.根据权利要求2所述的电子式电能表的电源管理电路，其特征在于，所述双向二极管Dl与所述双向二极管D2为BAV99双向二极管。
4.根据权利要求3所述的电子式电能表的电源管理电路，其特征在于，所述三端稳压管的接地端经二极管D3后接地。
5.根据权利要求4所述的电子式电能表的电源管理电路，其特征在于，所述二极管D3、所述二极管Dll与所述二极管D12为IN4007 二极管。
6.根据权利要求4或5所述的电子式电能表的电源管理电路，其特征在于，所述零线与电阻Rl串接后与所述变压器输入绕组的第一端口连接，所述零线与所述火线之间通过串接一个电阻R2连接。
7.根据权利要求6所述的电子式电能表的电源管理电路，其特征在于，所述电阻Rl为热敏电阻，所述电阻R2为压敏电阻。
8.根据权利要求4或5所述的电子式电能表的电源管理电路，其特征在于，所述零线与电阻R3串接后与所述变压器输入绕组的第一端口连接，所述零线与所述火线之间通过串接一个电阻R4连接，电阻R5两端分别于所述变压器输入绕组的第一端口和所述变压器输入绕组的第三端口连接。
9.根据权利要求8所述的电子式电能表的电源管理电路，其特征在于，所述电阻R3与所述电阻R5为热敏电阻，所述电阻R4为压敏电阻。
10.根据权利要求9所述的电子式电能表的电源管理电路，其特征在于，所述三端稳压管为7805三端稳压管，所述电容Cl与所述电容C3为带极性电容。
【文档编号】G01R22/06GK203587683SQ201320825379
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】陈恢权, 薛特 申请人:浙江松夏仪表有限公司