一種用於採集器的電源電路的製作方法

2023-10-05 21:17:14

本實用新型涉及一種電源電路，更具體地說，它涉及一種用於採集器的電源電路。

背景技術：

採集器在遠程抄表系統中作為計量表和集中器的通訊中轉站，是不可缺少的重要設備。常用的採集器包括控制器，與控制器連接的紅外通信電路、RS485通信電路、RF微功率無線通信電路、PLC電力載波通信電路、以及為上述各個通信電路供電的電源電路。初始時電壓是由市電提供的，但是實際用到的電壓並不需要這麼大，且提供的輸出電壓需要多輸出才能提供給上述的各個通信電路，而現有的電源電路並不能提供多輸出的穩壓電源。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在於提供一種用於採集器的電源電路，能夠輸出多電壓以提供給不同通信電路，使各個通信電路能夠正常工作。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：

一種用於採集器的電源電路，包括與市電連接的降壓電路，還包括：

第一電源電路，與所述降壓電路電連接，用於為PLC電力載波通信電路和RF微功率無線通信電路供電；

第二電源電路，與所述第一電源電路電連接，用於為紅外通信電路供電；

第三電源電路，與所述降壓電路電連接，用於為RS485通信電路供電；

第四電源電路，與所述第一電源電路電連接，用於為控制器供電。

通過採用上述技術方案，各個通信電路由不同的電源電路提供，使得採集器能夠正常工作，同時，第三電源電路隔離處理以保護整個電路。

進一步的，所述第一電源電路包括與所述降壓電路電連接的整流電路、與所述整流電路電連接的濾波電路。

通過採用上述技術方案，降壓電路輸出的交流電經整流電路、濾波電路、穩壓電路後得到穩定的直流電壓。

進一步的，所述整流電路採用型號為MB10S的第一整流橋堆，所述第一整流橋堆的交流電輸入端連接於降壓電路，負輸出端接地，正輸出端連接於所述濾波電路。

進一步的，所述濾波電路包括並聯設置的電解電容和第一電容，所述電解電容的正極連接於第一整流橋堆的正輸出端，負極接地。

通過採用上述技術方案，電解電容主要起到儲能作用削減負載出現的尖峰電流，給後面的電流提供穩定的直流輸出，同時濾除電路當中的低頻雜質紋波；第一電容主要是濾除電路當中的高頻成分紋波。

進一步的，所述第二電源電路包括型號為L7805ABV的第一穩壓晶片，所述第一穩壓晶片的輸入端與輸出端通過二極體連接，所述二極體的陽極連接於第一穩壓晶片的輸出端，陰極連接於第一穩壓晶片的輸入端。

進一步的，所述第三電源電路包括與所述降壓電路電連接的型號為MB10S的第二整流橋堆、與所述第二整流橋堆的正輸出端連接的型號為L7805ABV的第二穩壓晶片，所述第二整流橋堆的正輸出端與第二穩壓晶片的輸入端連接。

進一步的，所述第四電源電路包括型號為LM1117-ADJ的第三穩壓晶片，其中，所述第三穩壓晶片的輸入端連接於第一穩壓晶片的輸出端。

進一步的，所述電源電路還包括用於斷電保護的與控制器連接的備用電源。

通過採用上述技術方案，備用電源的設置使得採集器斷電是依然能夠保存數據。

進一步的，所述備用電源採用鋰電池。

進一步的，所述降壓電路包括型號為LOFA12082的變壓器。

與現有技術相比，本實用新型的優點是：

1、設置了四級輸出電源為不同的通信電路供電，使得採集器能夠正常工作；

2、第三電源電路與其他電源隔離設置，可防止在遠距離通信時信號參考地間有電勢構成不可預知的迴路而燒壞通信口；

3、設置了備用電源使得在斷電時，控制器依然能夠保存數據。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路原理圖。

附圖標記：1、降壓電路；2、第一電源電路；3、第二電源電路；4、第三電源電路；5、第四電源電路；6、整流電路；7、濾波電路。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型進行詳細描述。

本實施例中，PLC電力載波通信電路和RF微功率無線通信電路需要15V電源，控制器需要3.3V電源，紅外通信電路需要5V電源，RS485通信電路需要5V電源，基於此撰寫本實用新型。

一種用於採集器的電源電路，參照圖1，包括與市電連接的降壓電路1、與所述降壓電路1電連接的用於為PLC電力載波通信電路和RF微功率無線通信電路供電的第一電源電路2、與所述第一電源電路2電連接的用於為紅外通信電路供電的第二電源電路3、與所述降壓電路1電連接的用於為RS485通信電路供電的第三電源電路4、與所述第一電源電路2電連接的用於為控制器供電的第四電源電路5。

其中，降壓電路1包括與火線和零線連接的壓敏電阻、與火線串聯的PTC熱敏電阻、以及變壓器，在電源迴路中,當電路處於正常狀態時,流過PTC熱敏電阻的電流小於額定電流, PTC熱敏電阻處於常態,阻值很小,不會影響電子鎮流器，被保護電路正常工作；當電路電流大大超過額定電流時, PTC熱敏電阻陡然發熱,阻值驟增至高阻態,從而限制或阻斷電流,保護電路不受損壞。電流恢復正常後, PTC熱敏電阻亦自動回復至低阻態,電路恢復正常工作。壓敏電阻是一種以氧化鋅為主要成份的金屬氧化物半導體非線性電阻元件，電阻對電壓較敏感，當電壓達到一定數值時，電阻迅速導通，從而有效地保護了電路中的其它元器件不致過壓而損壞，具有良好的非線特性、通流量大、殘壓水平低、動作快和無續流等特點。變壓器採用的型號為LOFA12082，能夠提供有效值為12V~15V輸出電壓，且在變壓輸出最大功率的時候，溫度較低，對電路影響較小。

由於市電經變壓器降壓之後輸出還是交流電，還需要經過整流電路6的整流之後才能變成系統所需的直流電。所以第一電源電路2包括與變壓器次級繞組連接的整流電路6、以及與整流電路6電連接的濾波電路7。整流電路6採用型號為MB10S的第一整流橋堆，該第一整流橋堆的交流電輸入端連接於變壓器次級繞組的第七端和第八端，負輸出端接地，正輸出端連接於濾波電路7，其中，濾波電路7包括並聯設置的電解電容和第一電容，電解電容的正極連接於第一整流橋堆的正輸出端，負極接地。市電220V的電壓降壓整流之後，裡面的幹擾成分很多，如果直接引用的話會對系統幹擾很大，是系統運行不穩定，甚至過高的紋波還會損壞器件，所以一般經過整流之後的市電，還需要經過濾波處理。電解電容主要起到儲能作用削減負載出現的尖峰電流，給後面的電流提供穩定的直流輸出，同時濾除電路當中的低頻雜質紋波，第一電容主要是濾除電路當中的高頻成分紋波。該第一電源電路2輸出的電壓為PLC電力載波通信電路和RF微功率無線通信電路供電。

第二電源電路3包括型號為L7805ABV的第一穩壓晶片，第一穩壓晶片的輸入端與輸出端通過二極體連接，二極體的陽極連接於第一穩壓晶片的輸出端，陰極連接於第一穩壓晶片的輸入端。在第一穩壓晶片的輸入端連接有第一電阻，該第一電阻的另一端接地，其中二極體和第一電阻的作用是提供一個快速放電的迴路：當第一穩壓晶片後端出現故障時，如Vout>Vin時，那麼L7805很有可能會被擊穿；當添加二極體和第一電阻的時候，正常工作情況下有了二極體的作用使Vin>Vout，此時電路不會經過二極體和第一電阻放電，當採集器斷電時， Vout>Vin，此時二極體導通，電流經二極體和第一電阻進行放電；由於電解電容是個大容量的儲能電容，當採集器斷電後，它還能為後面的電路提供一段時間的持續電流，也就是說電壓不會從高電平直接到低電平，而是會緩慢的從高電平降到低電平，這種情況下影響控制器的復位和終端操作，同樣當採集器斷電時電解電容會經過第一電阻快速放電減少高電平到低電平的延時時間。該第二電源電路3輸出的電壓為紅外通信電路供電。

第四電源電路5包括型號為LM1117-ADJ的第三穩壓晶片，其中，第三穩壓晶片的輸入端連接於第一穩壓晶片的輸出端，輸出端輸出控制器所需的電壓。

第三電源電路4與其他三個輸出電源電路隔離設置，能夠防止在遠距離通信時信號參考地間有電勢構成不可預知的迴路而燒壞通信口。該第三電源電路4包括與變壓器次級繞組的第五端和第六端電連接的型號為MB10S的第二整流橋堆、與第二整流橋堆的正輸出端連接的型號為L7805ABV的第二穩壓晶片，第二整流橋堆的正輸出端與第二穩壓晶片的輸入端連接，輸出為RS485通信電路的電壓。

另外，電源電路還包括用於斷電保護的與控制器連接的備用電源，該備用電源採用鋰電池，在採集器斷電時可保存存儲在控制器上的數據。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本實用新型思路下的技術方案均屬於本實用新型的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。