专利名称：基于阻容降压和低压dc/dc电源的三相费控电能表的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种三相费控智能电能表，特别是一种三相费控电能表电源方案使用阻容降压原理和低压DC/DC变换电源的低功耗三相费控智能电能表。
背景技术：
目前三相费控智能电能表的电源方案中广泛应用变压器方案，变压器方案具有稳定性高，隔离效果好等优点，但一般变压器电源方案效率较低，体积较大，使用变压器电源方案的三相智能电能表功耗较大，且整机较重，不能适应现代社会对电能表本身节能降耗的需求。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术中的不足之处，而提供一种低功耗 1. 0/0. 5S级三相费控智能电能表，线路电源方案采用阻容降压原理与低压DC/DC开关电源方案相结合，辅助电源采用由专用开关电源芯片构成的电源方案，有效的提高电源效率，降低电能表自身功耗，降低成本，满足节能环保的要求。本发明的目的是通过如下技术措施来实现的基于阻容降压和低压DC/DC电源的三相费控电能表，包括线路电源，辅助电源，单片机中央处理单元和三相费控智能电能表基本功能模块，所述线路电源由阻容降压电路，低压DC/DC开关电源电路和485电源控制电路依次相连组成；所述辅助电源为开关电源电路。在上述技术方案中，所述阻容降压电路包括压敏电阻RT广压敏电阻RT3，电感Lf 电感L5，电阻R7 电阻R9，电容Cl广电容C18，整流桥D6，整流桥D7，稳压二极管D8和稳压二极管D9 ；A相线经电感Li，电阻R7和电容Cll连接到整流桥D6的3脚，B相线经电感 L2，电阻R8和电容C12连接到整流桥D6的4脚，C相线经电感L3，电阻R9和电容C13连接到整流桥D7的3脚，N线连接到整流桥D7的4脚；A相线、B相线和C相线分别经压敏电阻 RTr压敏电阻RT3连接到N线；整流桥D6的1脚与整流桥D7的1脚相连，整流桥D6的2 脚和整流桥D7的2脚相连；电解电容C14连接在整流桥D6的1脚和2脚之间，电容C15、 电容C16和稳压二级管D8并联在电容C14两端；整流桥D6的1脚经电感L4连接到输出电压V+，整流桥D6的2脚经电感L5连接到输出电压V-，电容C17、电容C18和稳压二极管D9 并联在输出电压V+与V-之间。在上述技术方案中，所述低压DC/DC开关电源电路包括电阻Rl 电阻R6，电容C广电容C5，稳压二极管D1，二极管D2，复合二极管D3，复合二极管D4，场效应管Q1，压敏电阻 RT7，比较器Ul和耦合线圈Tl ；阻容降压电路输出电压V-经电阻R5和稳压二极管Dl连接到阻容降压电路输出电压V+，电容Cl并联在稳压二极管Dl的两端；V+经电阻Rl连接到比较器Ul的3脚，V+经电阻R6连接到比较器Ul的4脚，比较器Ul的1脚经电阻R3连接到4脚，比较器Ul的1脚经电容C2连接到2脚，比较器Ul的3脚经电阻R2连接到4脚， 比较器Ul的2脚经电阻R5连接到V-，比较器Ul的3脚经电阻R4和电阻R5连接到V-，比较器Ul的5脚连接到V+ ；比较器Ul的4脚连接到场效应管Ql的栅极，场效应管Ql的源极经电阻R5连接到V-，场效应管Ql的漏极连接到耦合线圈Tl的3脚，V+连接到耦合线圈 Tl的2脚，V-经电阻R5和复合二极管D3连接到耦合线圈Tl的1脚；压敏电阻RT7并联在场效应管Ql的源极与漏极之间；耦合线圈Tl的5脚经复合二极管D4输出两路电压分别为VCON和VAA，耦合线圈Tl的4脚为GND，VCON与GND之间连接有电容C3，VAA与GND之间连接有电容C4 ；耦合线圈Tl的7脚经二极管D2输出电压VDD_485，耦合线圈Tl的6脚为GND_485，VDD_485与GND_485之间连接有电容C5。在上述技术方案中，所述485电源控制电路包括电阻R1(T电阻R16，电容C7，电容 C8，三极管BG3，三极管BG4，稳压三极管U2和光耦OPl ；其中，低压DC/DC开关电源电路输出电压VCON经电阻RlO连接到稳压三极管U2的1脚，电压VCON经电阻R12连接到稳压三极管U2的3脚，稳压三极管U2的3脚经电阻R13连接到GND，电容C7连接在稳压三极管U2 的3脚和GND之间，稳压三极管U2的2脚连接到GND ；光耦OPl的1脚经电阻RlO连接到电压VC0N，光耦OPl的2脚连接到GND，光耦OPl的4脚连接到低压DC/DC开关电源电路输出电压VDD_485，光耦OPl的4脚经电阻R14连接到三极管BG3的发射极，光耦OPl的3脚经电阻R16连接到三极管BG4的基极，三极管BG3的集电极连接到电压VCC_485，三极管BG3 的基极经电阻R15连接到GND_485，三极管BG3的基极经电阻Rll连接到三极管BG4的集电极，三极管BG4的发射极连接到GND_485，电压VCC_485和GND_485之间连接有电容C8。在上述技术方案中，所述485电源控制电路包括三极管BGl，三极管BG2，电阻R17， 电阻R18，电容C6和光耦0P2 ；光耦0P2的1脚和2脚连接到单片机中央控制单元，光耦0P2 的3脚连接到三极管BGl的基极，光耦0P2的4脚连接到三极管BG2的集电极；三极管BGl 的基极经电阻R18连接到GND_485，三极管BGl的集电极连接到电压VCC_485，三极管BGl的发射极连接到三极管BG2的基极，低压DC/DC开关电源电路输出电压VDD_485连接到三极管BG2的发射极，VDD_485经电阻R17连接到三极管BGl的发射极，电压VCC_485和GND_485 之间连接有电容C6。在上述技术方案中，所述辅助电源部分开关电源电路包括复合热敏电阻RT4，压敏电阻RT5，压敏电阻RT6，电感L6，电感L7，电容C19 电容C30，二极管D1(T 二极管D18，电阻 R19 电阻R26，开关电源芯片U3，U3的型号为VIPER17L，三端稳压管U4，光耦0P3和耦合线圈T2;辅助电源L'和N'之间连接有压敏电阻RT6，L'连接到复合热敏电阻RT4的1脚， N'连接到复合热敏电阻RT4的3脚，电容C19并联在复合热敏电阻RT4的2脚和N'之间， 复合热敏电阻RT4的2脚经电感L6连接到整流桥Dll的4脚，N'经电感L7连接到整流桥 Dl 1的3脚，压敏电阻RT5连接在整流桥Dl 1的3脚和4脚之间，电容C20连接在整流桥Dll 的1脚和2脚之间，整流桥Dll的1脚连接到耦合线圈T2的1脚，整流桥Dll的2脚连接到耦合线圈T2的5脚，耦合线圈T2的1脚经稳压二极管D13和二极管D14连接到2脚，耦合线圈T2的2脚连接到开关电源芯片U3的8脚，耦合线圈T2的4脚经二极管D16和电阻 R19连接到U3的2脚，耦合线圈T2的5脚连接到U3的1脚；电容C21、电容C22和稳压二极管DlO并联在U3的1脚和2脚之间，电容C23连接在U3的4脚和5脚之间，耦合线圈T2 的7脚经二极管D15后输出电压为VCC_FK，耦合线圈T2的6脚连接到GND，电容以6和电容C27并联在VCC_FK与GND之间；电压VCC_FK经电阻R20连接到光耦0P3的1脚，VCC_FK 经电阻R24、电阻R25和电容以9连接到光耦0P3的2脚，光耦0P3的1脚经电阻R20、电阻R21与光耦0P3的2脚相连；三端稳压管U4的阳极接地，三端稳压管U4的阴极连接到光耦 0P3的2脚，三端稳压管U4的参考极经电阻似6连接到GND ；光耦0P3的4脚连接到U3的 4脚，光耦0P3的3脚连接到U3的5脚；耦合线圈T2的5脚经电容C30连接到6脚；电压 VCC_FK经电阻R23后输出电压VAA，电压VAA和GND之间连接有电容C28 ；耦合线圈T2的12 脚经二极管D18和电阻R22后输出电压为VCC_485，耦合线圈T2的11脚连接到GND_485， 电容CM连接在二极管D18的阴极和GND_485之间，稳压二极管D12并联在电容CM两端， 稳压二极管D17并联在电压VCC_485和GND_485之间，同时VCC_485和GND_485之间连接有电容C25。在上述技术方案中，所述三相费控电能表的外置电池电源电路使用一个外置电池，配合DC-DC升压电路为电能表提供停电抄表供电电源；所述外置电池电源升压电路包括电容C3广电容C33，电阻R27 电阻R30，二极管D19 二极管D21，场效应管Q2，三极管Q3， 升压型DC-DC转换芯片U5和电池BTl ；其中，三极管Q3的基极经电阻R27连接到单片机中央处理单元的掉电检测端，三极管Q3的发射极连接到电压VAA，三极管Q3的集电极经电阻 R28连接到GND ；电池BTl的正极连接到场效应管Q2的源极S，电池BTl的负极连接到GND， 电容C31并联在电池BTl的两端，场效应管Q2的源极S经电阻似9连接到栅极G，场效应管Q2的栅极G经电阻R30，二极管D21和电阻似8连接到GND ；场效应管Q2的漏极D经电容C32连接到GND，场效应管Q2的漏极D连接到DC-DC转换芯片U5的3脚，DC-DC转换芯片TO的1脚连接到GND，DC-DC转换芯片U5的2脚经稳压二极管D20连接到GND，电容C33 并联在稳压二极管D20的两端，DC-DC转换芯片U5的3脚经二极管D19连接到2脚，TO的 2脚为外置电池电压输出端。在上述技术方案中，所述三相费控电能表的液晶显示部分采用IO 口脉冲输出升压电路提供工作电压；所述脉冲输出升压电路包括电容C34 电容C36，电阻R31，复合二极管D22，二极管D23 ；其中，单片机中央处理单元的IO 口 P03经电阻R31、复合二极管D22的 1脚和电容C35连接到GND，电容C34连接在复合二极管D22的1脚和2脚之间，复合二极管D22的2脚经二极管D23后输出电压VCCJXD，电容C36并联在输出电压VCCJXD和GND 之间。本发明基于阻容降压和低压DC/DC电源的三相费控电能表与现有技术相比具有以下优点线路电源方案采用阻容降压原理与低压DC/DC开关电源方案相结合的方式，有效提高电源效率，降低电能表自身功耗，降低电能表成本；辅助电源采用开关电源也为低功耗电源，减小电源体积和重量，实现高效率；485电源加入电源控制电路，防止因电压过低， 电流过大或外界静电等攻击时保护前级电路正常工作，不受损坏；液晶显示部分采用IO 口脉冲输出升压电路提供工作电压；外置电池电源电路只使用一个外置电池，配合DC-DC升压电路为电能表提供停电抄表供电电源，降低了电能表的硬件成本；满足节能环保的要求， 符合电能表节能降耗的发展趋势。
图1为本发明基于阻容降压和低压DC/DC电源的三相费控电能表的电路原理图。图2为本发明中线路电源部分的电路原理图。图3为本发明中阻容降压电路连接示意图。
图4为本发明中低压DC/DC开关电源电路连接示意图。图5为本发明中485电源控制电路实例一连接示意图。图6为本发明中485电源控制电路实例二连接示意图。图7为本发明中辅助电源部分开关电源电路连接示意图。图8为本发明中外置电池电源升压电路连接示意图。图9为本发明中脉冲输出升压电路连接示意图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述。如图1、2所示，本发明提供一种基于阻容降压和低压DC/DC电源的三相费控电能表，包括线路电源，辅助电源，单片机中央处理单元和三相费控智能电能表基本功能模块， 所述线路电源和辅助电源分别给单片机中央处理单元和三相费控智能电能表基本功能模块供电，所述线路电源由阻容降压电路，低压DC/DC开关电源电路和485电源控制电路依次相连组成；所述辅助电源为开关电源电路。如图3所示为本发明中阻容降压电路连接示意图。所述阻容降压电路包括压敏电阻RT广压敏电阻RT3，电感Ll 电感L5，电阻R7 电阻R9，电容Cl广电容C18，整流桥D6， 整流桥D7，稳压二极管D8和稳压二极管D9 ；A相线经电感Ll，电阻R7和电容Cl 1连接到整流桥D6的3脚，B相线经电感L2，电阻R8和电容C12连接到整流桥D6的4脚，C相线经电感L3，电阻R9和电容C13连接到整流桥D7的3脚，N线连接到整流桥D7的4脚；A相线、 B相线和C相线分别经压敏电阻RT广压敏电阻RT3连接到N线；整流桥D6的1脚与整流桥D7的1脚相连，整流桥D6的2脚和整流桥D7的2脚相连；电解电容C14连接在整流桥 D6的1脚和2脚之间，电容C15、电容C16和稳压二级管D8并联在电容C14两端；整流桥D6 的1脚经电感L4连接到输出电压V+，整流桥D6的2脚经电感L5连接到输出电压V-，电容 C17、电容C18和稳压二极管D9并联在输出电压V+与V-之间。如图4所示为本发明中低压DC/DC开关电源电路连接示意图。所述低压DC/DC开关电源电路包括电阻Rl 电阻R6，电容Cl 电容C5，稳压二极管D1，二极管D2，复合二极管 D3，复合二极管D4，场效应管Q1，压敏电阻RT7，比较器Ul和耦合线圈Tl ；阻容降压电路输出电压V-经电阻R5和稳压二极管Dl连接到阻容降压电路输出电压V+，电容Cl并联在稳压二极管Dl的两端；V+经电阻Rl连接到比较器Ul的3脚，V+经电阻R6连接到比较器Ul 的4脚，比较器Ul的1脚经电阻R3连接到4脚，比较器Ul的1脚经电容C2连接到2脚， 比较器Ul的3脚经电阻R2连接到4脚，比较器Ul的2脚经电阻R5连接到V-，比较器Ul 的3脚经电阻R4和电阻R5连接到V-，比较器Ul的5脚连接到V+ ；比较器Ul的4脚连接到场效应管Ql的栅极，场效应管Ql的源极经电阻R5连接到V-，场效应管Ql的漏极连接到耦合线圈Tl的3脚，V+连接到耦合线圈Tl的2脚，V-经电阻R5和复合二极管D3连接到耦合线圈Tl的1脚；压敏电阻RT7并联在场效应管Ql的源极与漏极之间；耦合线圈Tl的 5脚经复合二极管D4输出两路电压分别为VCON和VAA，耦合线圈Tl的4脚为GND，VCON与 GND之间连接有电容C3，VAA与GND之间连接有电容C4 ；耦合线圈Tl的7脚经二极管D2输出电压VDD_485，耦合线圈Tl的6脚为GND_485，VDD_485与GND_485之间连接有电容C5。 上述电压VAA为电表除485电路以外其他电路工作电压，如单片机部分，计量部分，显示部刀寸寸。如图5所示为本发明中485电源控制电路实例一连接示意图。所述485电源控制电路包括电阻R10 电阻R16，电容C7，电容C8，三极管BG3，三极管BG4，稳压三极管U2和光耦OPl ；其中，低压DC/DC开关电源电路输出电压VCON经电阻RlO连接到稳压三极管U2 的1脚，电压VCON经电阻R12连接到稳压三极管U2的3脚，稳压三极管U2的3脚经电阻 R13连接到GND，电容C7连接在稳压三极管U2的3脚和GND之间，稳压三极管U2的2脚连接到GND ；光耦OPl的1脚经电阻RlO连接到电压VC0N，光耦OPl的2脚连接到GND，光耦 OPl的4脚连接到低压DC/DC开关电源电路输出电压VDD_485，光耦OPl的4脚经电阻R14 连接到三极管BG3的发射极，光耦OPl的3脚经电阻R16连接到三极管BG4的基极，三极管 BG3的集电极连接到电压VCC_485，三极管BG3的基极经电阻R15连接到GND_485，三极管 BG3的基极经电阻Rll连接到三极管BG4的集电极，三极管BG4的发射极连接到GND_485， 电压VCC_485和GND_485之间连接有电容C8。上述电压VCC_485为485电路工作电压，由前面的输出电压VDD_485经过控制电路输出。如图6所示为本发明中485电源控制电路实例二连接示意图。所述485电源控制电路包括三极管BGl，三极管BG2，电阻R17，电阻R18，电容C6和光耦0P2 ；光耦0P2的1脚和2脚连接到单片机中央控制单元，光耦0P2的3脚连接到三极管BGl的基极，光耦0P2的 4脚连接到三极管BG2的集电极；三极管BGl的基极经电阻R18连接到GND_485，三极管BGl 的集电极连接到电压VCC_485，三极管BGl的发射极连接到三极管BG2的基极，低压DC/DC 开关电源电路输出电压VDD_485连接到三极管BG2的发射极，VDD_485经电阻R17连接到三极管BGl的发射极，电压VCC_485和GND_485之间连接有电容C6。上述电压VCC_485为 485电路工作电压，由前面的输出电压VDD_485经过控制电路输出。如图7所示为本发明中辅助电源部分开关电源电路连接示意图。所述辅助电源部分开关电源电路包括复合热敏电阻RT4，压敏电阻RT5，压敏电阻RT6，电感L6，电感L7， 电容C19 电容C30，二极管D1(T 二极管D18，电阻R19 电阻R26，开关电源芯片U3，U3的型号为VIPER17L，三端稳压管U4，光耦0P3和耦合线圈T2;辅助电源L'和N'之间连接有压敏电阻RT6，L'连接到复合热敏电阻RT4的1脚，N'连接到复合热敏电阻RT4的3脚， 电容C19并联在复合热敏电阻RT4的2脚和N'之间，复合热敏电阻RT4的2脚经电感L6 连接到整流桥Dll的4脚，N'经电感L7连接到整流桥Dll的3脚，压敏电阻RT5连接在整流桥Dll的3脚和4脚之间，电容C20连接在整流桥Dll的1脚和2脚之间，整流桥Dll 的1脚连接到耦合线圈T2的1脚，整流桥Dll的2脚连接到耦合线圈T2的5脚，耦合线圈 T2的1脚经稳压二极管D13和二极管D14连接到2脚，耦合线圈T2的2脚连接到开关电源芯片U3的8脚，耦合线圈T2的4脚经二极管D16和电阻R19连接到U3的2脚，耦合线圈T2的5脚连接到U3的1脚；电容C21、电容C22和稳压二极管DlO并联在U3的1脚和 2脚之间，电容C23连接在U3的4脚和5脚之间，耦合线圈T2的7脚经二极管D15后输出电压为VCC_FK，耦合线圈T2的6脚连接到GND，电容以6和电容C27并联在VCC_FK与GND 之间；电压VCC_FK经电阻R20连接到光耦0P3的1脚，VCC_FK经电阻R24、电阻R25和电容以9连接到光耦0P3的2脚，光耦0P3的1脚经电阻R20、电阻R21与光耦0P3的2脚相连；三端稳压管U4的阳极接地，三端稳压管U4的阴极连接到光耦0P3的2脚，三端稳压管 U4的参考极经电阻似6连接到GND ；光耦0P3的4脚连接到U3的4脚，光耦0P3的3脚连
9接到U3的5脚；耦合线圈T2的5脚经电容C30连接到6脚；电压VCC_FK经电阻R23后输出电压VAA，电压VAA和GND之间连接有电容C28 ；耦合线圈T2的12脚经二极管D18和电阻R22后输出电压为VCC_485，耦合线圈T2的11脚连接到GND_485，电容CM连接在二极管D18的阴极和GND_485之间，稳压二极管D12并联在电容CM两端，稳压二极管D17并联在电压VCC_485和GND_485之间，同时VCC_485和GND_485之间连接有电容C25。上述VAA 为电表除485电路以外其他电路工作电压，如单片机部分，计量部分，显示部分等等。上述电压VCC_FK为开关电源反馈端电压。如图8所示为本发明中外置电池电源升压电路连接示意图。所述外置电池电源升压电路包括电容C3广电容C33，电阻R27 电阻R30，二极管D19 二极管D21，场效应管Q2， 三极管Q3，升压型DC-DC转换芯片U5和电池BTl。其中，三极管Q3的基极经电阻R27连接到单片机单元的掉电检测口，三极管Q3的发射极连接到电压VAA，三极管Q3的集电极经电阻似8连接到GND ；电池BTl的正极连接到场效应管Q2的源极S，电池BTl的负极连接到 GND,电容C31并联在电池BTl的两端；场效应管Q2的源极S经电阻似9连接到栅极G，场效应管Q2的栅极G经电阻R30，二极管D21和电阻似8连接到GND ；场效应管Q2的漏极D 经电容C32连接到GND ；场效应管Q2的漏极D连接到转换芯片U5的3脚，转换芯片U5的 1脚连接到GND，转换芯片U5的2脚经稳压二极管D20连接到GND，电容C33并联在稳压二极管D20的两端；转换芯片U5的3脚经二极管D19连接到2脚，转换芯片U5的2脚为外置电池电压输出口。上述VAA为电表除485电路以外其他电路工作电压，如单片机部分，计量部分，显示部分等等。如图9所示为本发明中脉冲输出升压电路连接示意图。所述脉冲输出升压电路包括电容C3圹电容C36，电阻R31，复合二极管D22，二极管D23。其中，单片机中央处理单元的 IO 口 P03经电阻R31、复合二极管D22的1脚和电容C35连接到GND，电容C34连接在复合二极管D22的1脚和2脚之间，复合二极管D22的2脚经二极管D23后输出电压VCCJXD， 电容C36并联在输出电压VCCJXD和GND之间。上述电压VCCJXD为液晶显示部分工作电压。该电路可为小电流稳定负载提供工作电压，如电能表的液晶显示驱动电压等。本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
权利要求
1.基于阻容降压和低压DC/DC电源的三相费控电能表，包括线路电源，辅助电源，单片机中央处理单元和三相费控智能电能表基本功能模块，其特征是所述线路电源由阻容降压电路，低压DC/DC开关电源电路和485电源控制电路依次相连组成；所述辅助电源为开关电源电路。
2.根据权利要求1所述的基于阻容降压和低压DC/DC电源的三相费控电能表，其特征是所述阻容降压电路包括压敏电阻RT广压敏电阻RT3，电感Ll 电感L5，电阻R7 电阻 R9，电容Cl广电容C18，整流桥D6，整流桥D7，稳压二极管D8和稳压二极管D9 ；A相线经电感Li，电阻R7和电容Cll连接到整流桥D6的3脚，B相线经电感L2，电阻R8和电容C12 连接到整流桥D6的4脚，C相线经电感L3，电阻R9和电容C13连接到整流桥D7的3脚，N 线连接到整流桥D7的4脚；A相线、B相线和C相线分别经压敏电阻RT广压敏电阻RT3连接到N线；整流桥D6的1脚与整流桥D7的1脚相连，整流桥D6的2脚和整流桥D7的2脚相连；电解电容C14连接在整流桥D6的1脚和2脚之间，电容C15、电容C16和稳压二级管 D8并联在电容C14两端；整流桥D6的1脚经电感L4连接到输出电压V+，整流桥D6的2脚经电感L5连接到输出电压V-，电容C17、电容C18和稳压二极管D9并联在输出电压V+与 V-之间。
3.根据权利要求1所述的基于阻容降压和低压DC/DC电源的三相费控电能表，其特征是所述低压DC/DC开关电源电路包括电阻Rl 电阻R6，电容Cl 电容C5，稳压二极管D1， 二极管D2，复合二极管D3，复合二极管D4，场效应管Q1，压敏电阻RT7，比较器Ul和耦合线圈Tl ；阻容降压电路输出电压V-经电阻R5和稳压二极管Dl连接到阻容降压电路输出电压 V+,电容Cl并联在稳压二极管Dl的两端；V+经电阻Rl连接到比较器Ul的3脚，V+经电阻 R6连接到比较器Ul的4脚，比较器Ul的1脚经电阻R3连接到4脚，比较器Ul的1脚经电容C2连接到2脚，比较器Ul的3脚经电阻R2连接到4脚，比较器Ul的2脚经电阻R5连接到V-，比较器Ul的3脚经电阻R4和电阻R5连接到V-，比较器Ul的5脚连接到V+ ；比较器Ul的4脚连接到场效应管Ql的栅极，场效应管Ql的源极经电阻R5连接到V-，场效应管Ql的漏极连接到耦合线圈Tl的3脚，V+连接到耦合线圈Tl的2脚，V-经电阻R5和复合二极管D3连接到耦合线圈Tl的1脚；压敏电阻RT7并联在场效应管Ql的源极与漏极之间；耦合线圈Tl的5脚经复合二极管D4输出两路电压分别为VCON和VAA，耦合线圈Tl的 4脚为GND，VCON与GND之间连接有电容C3，VAA与GND之间连接有电容C4 ；耦合线圈Tl的 7脚经二极管D2输出电压VDD_485，耦合线圈Tl的6脚为GND_485，VDD_485与GND_485之间连接有电容C5。
4.根据权利要求1所述的基于阻容降压和低压DC/DC电源的三相费控电能表，其特征是所述485电源控制电路包括电阻R1(T电阻R16，电容C7，电容C8，三极管BG3，三极管 BG4，稳压三极管U2和光耦OPl ；其中，低压DC/DC开关电源电路输出电压VCON经电阻RlO 连接到稳压三极管U2的1脚，电压VCON经电阻R12连接到稳压三极管U2的3脚，稳压三极管U2的3脚经电阻R13连接到GND，电容C7连接在稳压三极管U2的3脚和GND之间，稳压三极管U2的2脚连接到GND ；光耦OPl的1脚经电阻RlO连接到电压VC0N，光耦OPl的 2脚连接到GND，光耦OPl的4脚连接到低压DC/DC开关电源电路输出电压VDD_485，光耦 OPl的4脚经电阻R14连接到三极管BG3的发射极，光耦OPl的3脚经电阻R16连接到三极管BG4的基极，三极管BG3的集电极连接到电压VCC_485，三极管BG3的基极经电阻R15连接到GND_485，三极管BG3的基极经电阻Rll连接到三极管BG4的集电极，三极管BG4的发射极连接到GND_485，电压VCC_485和GND_485之间连接有电容C8。
5.根据权利要求1所述的基于阻容降压和低压DC/DC电源的三相费控电能表，其特征是所述485电源控制电路包括三极管BGl，三极管BG2，电阻R17，电阻R18，电容C6和光耦 0P2 ；光耦0P2的1脚和2脚连接到单片机中央控制单元，光耦0P2的3脚连接到三极管BGl 的基极，光耦0P2的4脚连接到三极管BG2的集电极；三极管BGl的基极经电阻R18连接到 GND_485，三极管BGl的集电极连接到电压VCC_485，三极管BGl的发射极连接到三极管BG2 的基极，低压DC/DC开关电源电路输出电压VDD_485连接到三极管BG2的发射极，VDD_485 经电阻R17连接到三极管BGl的发射极，电压VCC_485和GND_485之间连接有电容C6。
6.根据权利要求1所述的基于阻容降压和低压DC/DC电源的三相费控电能表，其特征是所述辅助电源部分开关电源电路包括复合热敏电阻RT4，压敏电阻RT5，压敏电阻RT6， 电感L6，电感L7，电容C19 电容C30，二极管D1(T 二极管D18，电阻R19 电阻R26，开关电源芯片U3，U3的型号为VIPER17L，三端稳压管U4，光耦0P3和耦合线圈T2 ；辅助电源L' 和N'之间连接有压敏电阻RT6，L'连接到复合热敏电阻RT4的1脚，N'连接到复合热敏电阻RT4的3脚，电容C19并联在复合热敏电阻RT4的2脚和N'之间，复合热敏电阻RT4 的2脚经电感L6连接到整流桥Dll的4脚，N'经电感L7连接到整流桥Dll的3脚，压敏电阻RT5连接在整流桥Dll的3脚和4脚之间，电容C20连接在整流桥Dll的1脚和2脚之间，整流桥Dll的1脚连接到耦合线圈T2的1脚，整流桥Dll的2脚连接到耦合线圈T2 的5脚，耦合线圈T2的1脚经稳压二极管D13和二极管D14连接到2脚，耦合线圈T2的 2脚连接到开关电源芯片U3的8脚，耦合线圈T2的4脚经二极管D16和电阻R19连接到 U3的2脚，耦合线圈T2的5脚连接到U3的1脚；电容C21、电容C22和稳压二极管DlO并联在U3的1脚和2脚之间，电容C23连接在U3的4脚和5脚之间，耦合线圈T2的7脚经二极管D15后输出电压为VCC_FK，耦合线圈T2的6脚连接到GND，电容以6和电容C27并联在VCC_FK与GND之间；电压VCC_FK经电阻R20连接到光耦0P3的1脚，VCC_FK经电阻 R24、电阻R25和电容以9连接到光耦0P3的2脚，光耦0P3的1脚经电阻R20、电阻R21与光耦0P3的2脚相连；三端稳压管U4的阳极接地，三端稳压管U4的阴极连接到光耦0P3的 2脚，三端稳压管U4的参考极经电阻似6连接到GND ；光耦0P3的4脚连接到U3的4脚，光耦0P3的3脚连接到U3的5脚；耦合线圈T2的5脚经电容C30连接到6脚；电压VCC_FK 经电阻R23后输出电压VAA，电压VAA和GND之间连接有电容C28 ；耦合线圈T2的12脚经二极管D18和电阻R22后输出电压为VCC_485，耦合线圈T2的11脚连接到GND_485，电容 C24连接在二极管D18的阴极和GND_485之间，稳压二极管D12并联在电容CM两端，稳压二极管D17并联在电压VCC_485和GND_485之间，同时VCC_485和GND_485之间连接有电容(邪。
7.根据权利要求1所述的基于阻容降压和低压DC/DC电源的三相费控电能表，其特征是所述三相费控电能表的外置电池电源电路使用一个外置电池，配合DC-DC升压电路为电能表提供停电抄表供电电源；所述外置电池电源升压电路包括电容C3广电容C33，电阻 R27 电阻R30，二极管D19 二极管D21，场效应管Q2，三极管Q3，升压型DC-DC转换芯片U5 和电池BTl ；其中，三极管Q3的基极经电阻R27连接到单片机中央处理单元的掉电检测端， 三极管Q3的发射极连接到电压VAA，三极管Q3的集电极经电阻似8连接到GND ；电池BTl的正极连接到场效应管Q2的源极S，电池BTl的负极连接到GND，电容C31并联在电池BTl 的两端，场效应管Q2的源极S经电阻似9连接到栅极G，场效应管Q2的栅极G经电阻R30， 二极管D21和电阻似8连接到GND ；场效应管Q2的漏极D经电容C32连接到GND，场效应管 Q2的漏极D连接到DC-DC转换芯片U5的3脚，DC-DC转换芯片U5的1脚连接到GND，DC-DC 转换芯片U5的2脚经稳压二极管D20连接到GND，电容C33并联在稳压二极管D20的两端， DC-DC转换芯片U5的3脚经二极管D19连接到2脚，U5的2脚为外置电池电压输出端。
8.根据权利要求1所述的基于阻容降压和低压DC/DC电源的三相费控电能表，其特征是所述三相费控电能表的液晶显示部分采用IO 口脉冲输出升压电路提供工作电压；所述脉冲输出升压电路包括电容C34 电容C36，电阻R31，复合二极管D22，二极管D23;其中，单片机中央处理单元的IO 口 P03经电阻R31、复合二极管D22的1脚和电容C35连接到GND， 电容C34连接在复合二极管D22的1脚和2脚之间，复合二极管D22的2脚经二极管D23 后输出电压VCC_LCD，电容C36并联在输出电压VCC_LCD和GND之间。
全文摘要
本发明涉及一种三相费控智能电能表，提供一种三相费控电能表电源方案使用阻容降压原理和低压DC/DC变换电源的低功耗三相费控智能电能表，包括线路电源，辅助电源，单片机中央处理单元和三相费控智能电能表基本功能模块，所述线路电源由阻容降压电路，低压DC/DC开关电源电路和485电源控制电路依次相连组成；所述辅助电源为开关电源电路；所述三相费控电能表的液晶显示部分采用IO口脉冲输出升压电路提供工作电压；所述三相费控电能表的外置电池电源电路使用一个外置电池，配合DC-DC升压电路为电能表提供停电抄表供电电源。本发明能有效的提高电源效率，降低电能表自身功耗，降低成本，满足节能环保的要求。
文档编号G01R22/06GK102520241SQ20111044125
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者李中泽 申请人:武汉盛帆电子股份有限公司