专利名称：内置开关预付费三相电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能计量仪表，尤其涉及一种预付费三相电能表。
技术背景目前用于控制用户供电的装置主要由预付费三相电能表和作为开关用
的继电器开关，该继电器(一般为100A的继电器)驱动电路的电源取自表 内电源变压器次级(通过整流后的12V)，需要413毫安的驱动电流才能可靠 动作(并且在50毫秒时间内不能低于12V)，因此电路中不得己采用了大容 量的储能电容，例如6800uF和4700"F电容并联。尽管如此，还会出现下 面情况在继电器动作的50毫秒时间内，加在该继电器上的直流驱动电压 迅速垮下去，低到继电器厂家所要求的可靠动作电压以下，以至于继电器动 作不到位，同时继电器动作时对电表的冲击也很大，主电源可能降到掉电检 测数值以下，甚至引起电表误复位。此外所述继电器一般通过导线与电表连 接，节点多，易发热使故障率增高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提高继电器动作的可靠性，减少电表的误复位 的内置开关预付费三相电能表。
本实用新型提供的这种内置开关预付费三相电能表，包括电源变压器、 表内单片机、控制电表送电的继电器开关及该继电器开关的驱动电路，所述驱动电路主要由与电源变压器初级连接的整流电路、合闸中间继电器和 跳闸中间继电器组成，所述继电器开关的电源取自所述整流电路输出的直 流电，合闸中间继电器控制继电器开关合闸线圈回路的通断，跳闸中间继 电器控制继电器开关跳闸线圈回路的通断。
作为本实用新型的一个实施方式，这种内置开关式预付费三相电能表 还有合闸电路和跳闸电路，合闸电路主要由所述的合闸中间继电器和三极 管组成，跳闸电路主要由所述的跳闸中间继电器和三极管组成，电表单片 机的合闸信号及跳闸信号分别通过两个三极管向合闸中间继电器和跳闸中 间继电器发出脉冲驱动。
由于本实用新型的继电器开关的电源直接从变压器的初级(即市电) 整流后得到，使继电器开关采用的驱动电源是高压电源，两中间继电器工
作时只需17毫安，仅为现有技术的1/24。由此大大提高了继电器开关动作 的可靠性，避免了现有技术中继电器动作不到位和电源被拉垮、电表误复 位的情况。此外本实用新型还省去了现有技术中的储能电容和12V稳压电 路，可以大大降低对表内电源变压器的输出电流的要求，也不必再单独为 继电器驱动电路使用电源绕组，省去整流电路，因此可以使用普通的廉价的 电源变压器，降低了电路器件成本。
图1是本实用新型的一个具体实施方式
的电路图。
具体实施方式
从图1可以看出本实用新型具有电源变压器(TP卜TP3)、继电器开关K3 及该继电器的驱动电路，该驱动电路由三相半波整流及保护电路、合闸电 路、跳闸电路、表内单片机组成。其中三相整流及保护电路由二极管DP4、 DP5、 DP6、热敏电阻RT1构成。合闸电路由三极管Q1、合闸中间继电器K1、 电阻Rl和Rll、电容C1、 二极管D1构成。跳闸中间电路由三极管Q2、中 间继电器K2、电阻R2和R22、电容C2、 二极管D2构成。表内单片机的2 个输出端口分别与合闸电路的Rll跳闸电路的R22连接,用于输出合闸控制 信号和跳闸控制信号。电源变压器(TP卜TP3)初级的三相电压(市电)Ua、 Ub、 Uc分别经过整流电路的3只二极管DP4、 DP5、 DP6进行半波整流，得 到的高压直流电压作为继电器开关的驱动电源。当电表需要合闸送电时，
表内单片机将合闸控制信号置为高电平(脉冲信号)，通过Rl加到三极管
Ql的基极，Ql导通，从而使中间继电器K1吸合，继电器开关K3的合闸线 包得到电源，继而使K3的3个触点闭合，电表输出三相电压，用户可以用 电。当电表需要跳闸时，表内单片机将跳闸控制信号置为高电平(脉冲信 号)，通过R22加到三极管Q2的基极，Q2导通，从而使中间继电器K2吸合， 表尾式继电器K3的跳闸线包得到电源，继而使K3的3个触点断开，电表 切断输出三相电压，用户不可再用电。
为了准确掌握继电器开关的工作状况，作为本实用新型的一个实施方 式，还将继电器开关中的一组触头作为联动开关，当合闸或跳闸时，此联 动开关跟着动作，然后设置一个状态检测电路与这个联动开关连接，所述 状态检测电路由光电耦合器N1、电阻R7和R8、电容C8构成。该电路将检 测的状态信号输入表内单片机，便可判断出继电器开关是否动作正常。
继电器开关的驱动电路中的合闸电路、跳闸电路以及状态检测电路除 了上述实施例设计的外，也可由一些等效电路替代。
为了减少继电器开关与电表之间的节点，继电器开关采用表尾式继电器 (中国专利……)，直接连到电表尾端，不需导线连接， 一方面减少了节点 发热，另一方面继电器可以通过紧邻的端子排将热量散发到表外，较好地 解决散热问题。
权利要求1、一种内置开关预付费三相电能表，包括电源变压器TP1-TP3、表内单片机、控制电表送电的继电器开关K3及该继电器开关的驱动电路，其特征在于所述驱动电路主要由与电源变压器TP1-TP3初级连接的整流电路、合闸中间继电器和跳闸中间继电器组成，所述继电器开关的电源取自所述整流电路输出的直流电，合闸中间继电器控制继电器开关合闸线圈回路的通断，跳闸中间继电器控制继电器开关跳闸线圈回路的通断。
2、 根据权利要求l所述的内置开关预付费三相电能表，其特征在于还有合 闸电路和跳闸电路，合闸电路主要由所述合闸中间继电器K1和三极管Q1组成， 跳闸电路主要由跳闸中间继电器K2和三极管Q2组成，表内单片机合闸信号及 跳闸信号分别通过三极管Ql、三极管Q2向合闸中间继电器和跳闸中间继电器发 出脉冲驱动。
3、 根据权利要求1或2所述的内置开关预付费三相电能表，其特征在于所 述继电器开关还连有一个与该继电器同步动作并用于检测该继电器动作情况的 联动开关K4。
4、 根据权利要求1或2所述的内置开关预付费三相电能表，其特征在于所述继电器开关采用表尾式继电器，直接装在电表的尾端。
5、 根据权利要求4所述的内置开关预付费三相电能表，其特征在于所述继 电器开关还有一个与该继电器同步动作并用于检测该继电器动作情况的联动开 关K4。
专利摘要本实用新型公开了一种内置开关预付费三相电能表，包括电源变压器、表内单片机、控制电表送电的继电器开关及该继电器开关的驱动电路，所述驱动电路主要由与电源变压器初级连接的整流电路、合闸中间继电器和跳闸中间继电器组成，所述继电器开关的电源取自所述整流电路输出的直流电，合闸中间继电器控制继电器开关合闸线圈回路的通断，跳闸中间继电器控制继电器开关跳闸线圈回路的通断。本实用新型能大大提高继电器开关动作的可靠性，避免了现有技术中继电器动作不到位和电源被拉垮、电表误复位的情况。此外本实用新型能使用普通的廉价的电源变压器，降低了电路器件成本。
文档编号G07F15/00GK201177846SQ200820052090
公开日2009年1月7日 申请日期2008年1月14日 优先权日2008年1月14日
发明者李先怀, 贾燕生, 郑小平 申请人:长沙威胜电子有限公司