一种可有效避免电网掉电误动作的电路的制作方法

本实用新型涉及电能表外置断路器技术领域，具体涉及一种可有效避免电网掉电误动作的电路。

背景技术：

根据我国供电网络智能化的需求，国家电网公司对断路器要求实现供电网络智能化，要求可以在终端用户处进行远程控制进行分合闸以及预付费等功能等功能，并出台了相关标准，如《电能表用外置负荷开关技术规范》。该规范规定，电能表外置断路器在遇到电网停电时，不应发生误动作，即断路器应保持掉电发生前的状态。但是在电网停电时，控制信号变化形式与欠费信号的信号形式相同，容易导致系统错误识别；而电网停电时，电路系统的滤波电容残存的能量又比较多。两个因素结合，极易发生误动作。

目前很多的产品都对该种情况的发生心存侥幸，比如配置较小的滤波电容，或是利用时间差降低误动作概率等等，但是以上方法都无法真正避免该种情况的发生。

技术实现要素：

为了解决以上的不足，本实用新型提供了一种可有效避免电网掉电误动作的电路。

本实用新型提供一种可有效避免电网掉电误动作的电路，其包括MCU，所述MCU分别与用于检测电表的控制信号的控制信号检测模块、用于检测电机驱动位置的电机驱动位置检测模块连接，且所述控制电路还设有用于提供电源的电源模块，所述控制电路还设有用于消耗电源模块储存的电能的耗能模块，所述耗能模块分别与所述MCU以及电源模块连接。

所述耗能模块包括三极管Q1，所述三极管的集电极上拉电阻R3后接电源VCC_9，三极管的发射极接地GND，三极管Q1的基极串联电阻R5后接MCU的控制端Shut down，三极管Q1的基极与发射极之间并联电阻R8。

所述电机驱动位置检测模块包括若干微动开关，与电机的转轴联动配合的驱动件与微动开关配合实现位置检测。

控制信号检测模块包括光耦U4，所述光耦U4的集电极接电源VCC_5，所述光耦U4的发射极依次通过电容C10以及电阻R11接地之后接MCU的信号检测端，光耦U4的阳极串联二极管D12后接与电表连接的端口CTR，光耦U4的阴极依次串联电阻R19和电阻R17接市电N线。

所述光耦U4的阳极与阴极之间依次并联二极管D10、电容C8和电容C21。

所述电源模块包括开关电源以及稳压电路。

所述开关电源包括依次连接的整流电路、输入储能滤波电路、电源芯片、高频变压器以及输出储能滤波电路。

本实用新型通过耗能模块，系统可有效规避电网停电故障产生的影响，杜绝误动作发生。

附图说明

图1为本实用新型的逻辑框图。

图2为控制信号检测模块的电路原理图。

图3为MCU的电路原理图。

图4为电机驱动位置检测模块的电路原理图。

图5 为耗能模块的电路原理图。

图6为电机驱动电路的电路原理图。

图7为电源模块的电路原理图。

图8、图9和图10为图7 的局部示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：

如图到图10所示，本实用新型公开了一种可有效避免电网掉电误动作的电路，其包括MCU1，所述MCU1分别与用于检测电表的控制信号的控制信号检测模块2、用于检测电机驱动位置的电机驱动位置检测模块4连接，且所述控制电路还设有用于提供电源的电源模块3，所述控制电路还设有用于消耗电源模块储存的电能的耗能模块5，所述耗能模块5分别与所述MCU以及电源模块连接。其中MCU采用16F1503芯片，作为优选，耗能模块的电源端接电源模块的输出端，用于消耗开关电源的储能；耗能模块的由MCU控制，所述MCU通过电机驱动电路与电机连接，并控制电机动作。

所述耗能模块包括三极管Q1，所述三极管的集电极上拉电阻R3后接电源VCC_9，三极管的发射极接地GND，三极管Q1的基极串联电阻R5后接MCU的控制端Shut down，三极管Q1的基极与发射极之间并联电阻R8。MCU输送的高低电平作用在三极管的基极，决定了三极管的导通，从而实现了对耗能模块的开启与关闭，而且可以根据高低电平的周期来实现耗能模块的持续时间。

当MCU识别到控制信号要求分闸时，首先驱动耗能模块进行2S的能量消耗操作；如果分闸信号是由于电网停电而产生的，则2S的能量消耗足够耗费掉所有电容储能，而后由于没有了电能驱动，整个系统停止工作，从而避免误动作发生；如果是实际分闸信号，则系统有足够的能量用于消耗，耗能结束后，产品执行分闸操作。

所述电机驱动位置检测模块包括若干微动开关，与电机的转轴联动配合的驱动件与微动开关配合实现位置检测。电机带动手柄分合操作，而与手柄联动配合的驱动件，则会在分闸以及合闸位置触发不同的微动开关，从而实现位置检测。

控制信号检测模块包括光耦U4，所述光耦U4的集电极接电源VCC_5，所述光耦U4的发射极依次通过电容C10以及电阻R11接地之后接MCU的信号检测端，光耦U4的阳极串联二极管D12后接与电表连接的端口CTR，光耦U4的阴极依次串联电阻R19和电阻R17接市电N线，控制信号检测模块用于获取电表发送的分合闸信号，并由控制信号检测模块转换成可被MCU识别的信号，MCU并根据该信号决定是否开启耗能模块。

所述光耦U4的阳极与阴极之间依次并联二极管D10、电容C8和电容C21，对光耦起到保护的作用。

所述光耦U4的阳极与二极管D12之间串联发光二极管D9，所述电容C8和电容C21分别位于发光二极管D9的两侧。

所述电源模块包括开关电源以及稳压电路。所述开关电源包括依次连接的整流电路、输入储能滤波电路、电源芯片、高频变压器以及输出储能滤波电路，耗能模块则与输出储能滤波电路连接，用于消耗输出储能滤波电路存储的电能，其中电源芯片采用TNY286DG，其电路构成参见图7到图10。

实施例不应视为对本实用新型的限制，但任何基于本实用新型的精神所作的改进，都应在本实用新型的保护范围之内。