电表及用于电源输出的限流保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能电表，尤其是涉及一种智能电表的电源输出的限流保护电路。
【背景技术】
[0002]近年来，智能电表的发展十分迅猛，电表的功能越来越多。电表的电源除了供给自身使用外，还需要对外提供一个电源，比如5V，给终端用户使用，这样终端用户的通信终端就无需包括电源部分，可以直接从电表的供电输出获得。但如果终端用户有意或无意的大功率使用此电源，电表的电源会出现过载保护或过热损坏，从而影响到电表的其他功能。并且，大功率使用此电源也会增加供电部门的电能消耗，增加其费用支出，这也是供电部门不希望看到的。
[0003]为了实现对智能电表的电源输出的限流保护，现有的一种方案是采用PTC电阻串接在输出口线上，当电流增加时，PTC电阻发热，而电阻增大会导致输出电压减小，从而达到降低功率输出的目的。这种方案存在一些缺陷:由于PTC电阻的精度不高，通常为+/-20%，而且其受环境温度的影响大，所以无法保证最大持续供电电流的精度，经常会出现误保护切断电源输出的情况，给终端用户带来困扰。现有的另一种方案是直接使用稳压芯片LDO的限流点来实现，当达到限流点时关断电源输出。这种方案也存在一些缺陷:由于LDO的限流点通常是最大输出电流的两倍或更多倍，且稳压芯片的限流点的分布离散性很大，限流点的精度要求难以满足，还是会出现误保护切断电源输出的情况，给终端用户带来困扰。可见，实有必要对现有的限流保护电路进行改进。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术所存在的不足，而提出一种用于电源输出的限流保护电路，电流保护点控制精确，用户体验较佳。
[0005]本实用新型针对上述技术问题提出一种用于电源输出的限流保护电路，其包括:输出电流采样单元，用于提供与输出电流值对应的一采样电平;参考电平设定单元，用于提供一参考电平;过电流判定单元，用于比较该采样电平与参考电平的大小而给出是否过电流的一判定结果;重试时间设定单元，用于根据该判定结果输出一与设定时间相关的控制信号；以及负载开关单元，用于根据该控制信号而闭合/断开电源输出。
[0006]在一些实施例中，该输出电流采样单元包括:负载电流采样电阻，其串设在该电源输出的供给线路上，其一端与供给电源的电源端相连;和，第一电阻分压子电路，其设置在该负载电流采样电阻的另一端与供给电源的地之间。
[0007]在一些实施例中，该参考电平设定单元包括:第二电阻分压子电路，其串设在该供给电源的电源端与地之间。
[0008]在一些实施例中，该过电流判定单元包括:比较器，其同相输入端接采样电平，其反相输入端接参考电平，其输出端提供所述的判定结果。
[0009]在一些实施例中，该重试时间设定单元包括:PNP三极管，其发射极接供给电源的电源端，其集电极提供所述的控制信号，其基极通过十字形电阻电容子电路与所述的判定结果、供给电源的电源端及地相连。
[0010]在一些实施例中，该十字形电阻电容子电路包括:上肢电阻，连接于供给电源的电源端与十字形的中心点之间；下肢电容，连接于供给电源的地与十字形的中心点之间；左肢电阻，连接于所述的判定结果与十字形的中心点之间；右肢电阻，连接于所述的PNP三极管的基极与十字形的中心点之间。
[0011]在一些实施例中，该负载开关单元包括一负载开关，该负载开关具有串设在电源输出线路上的输入端口和输出端口和用以控制该输出端口与该输入端口连通/断开的控制端口，其中，在该控制端口接低电平时该输出端口与该输入端口连通，在该控制端口接高电平时该输出端口与该输入端口断开。
[0012]本实用新型针对上述技术问题还提出一种电表，其包括如上所述的用于电源输出的限流保护电路。
[0013]与现有技术相比，本实用新型的电表及用于电源输出的限流保护电路，通过巧妙地构建输出电流采样单元、参考电平设定单元、过电流判定单元、重试时间设定单元及负载开关的配合结构，电流保护点控制精确，正常供电电流点下可持续长时间稳定供电，但达到电流保护点后又可以可靠的切断供电输出，达到约束终端用户随便过功率用电的目的；在用户减小负载电流后，输出可自动恢复正常供电，用户体验较佳。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的用于电源输出的限流保护电路的原理示意。
[0015]其中，附图标记说明如下:1输出电流采集单元2参考电平设置单元3过电流判定单元4重试时间设定单元5负载开关单元。
【具体实施方式】
[0016]以下结合本说明书的附图，对本实用新型的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。
[0017]本实用新型提出一种电表，其包括用于电源输出的限流保护电路。通过该限流保护电路，正常供电电流点下可持续长时间稳定供电，但达到电流保护点后又可以可靠的切断供电输出，达到约束终端用户随便过功率用电的目的;在用户减小负载电流后，输出可自动恢复正常供电。
[0018]参见图1，图1是本实用新型的用于电源输出的限流保护电路的原理示意。本实用新型的用于电源输出的限流保护电路包括:输出电流采样单元1，用于提供与输出电流值对应的一采样电平Vsam;参考电平设定单元2，用于提供一参考电平Vref;过电流判定单元3，用于比较该采样电平Vsam与参考电平Vref的大小而给出是否过电流的一判定结果TPl;重试时间设定单元4，用于根据该判定结果TPl输出一与设定时间相关的控制信号Inh;以及负载开关5，用于根据该控制信号Inh而闭合/断开电源输出。
[0019]该输出电流采样单元I包括:负载电流采样电阻R5，其串设在该电源输出的供给线路上，其一端与供给电源的电源端+5V-1N相连;和，第一电阻分压子电路，其设置在该负载电流采样电阻R5的另一端与供给电源的地GND之间。该第一电阻分压子电路具体包括:电阻R7、R9和电容C5。采样电平Vsam= V2*R9/(R7+R9)，V2=+5V—IN_I*R5。
[0020]该参考电平设定单元2包括:第二电阻分压子电路，其串设在该供给电源的电源端+5V—IN与地GND之间。该第二电阻分压子电路具体包括:电阻R6、R8和电容C4。参考电平Vref=+5V