基於dc-dc的單相低功耗載波費控智能電能表的製作方法

2023-07-12 21:42:01

專利名稱：基於dc-dc的單相低功耗載波費控智能電能表的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種單相載波電能表，特別是一種電源方案使用DC-DC的單相低功耗載波費控智能電能表。
背景技術：
目前大多數單相載波電能表的電源方案中，變壓器方案以其穩定性高，隔離效果好等優勢佔主流地位，但一般電源效率不高，功耗較大，不能適應現代社會對電能表節能環保的要求。
發明內容本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術的不足之處，而提供一種基於 DC-DC的單相低功耗載波費控智能電能表，其在保證單相費控載波電能表原有性能的條件下，能有效的提高電源效率，降低電能表的自身功耗，滿足節能環保的要求。本實用新型的目的是通過如下技術措施來實現的基於DC-DC的單相低功耗載波費控智能電能表，它包括電源模塊、單片機中央處理單元、載波通信模塊和電能表計量模塊，其所述電源模塊包括保護電路、變壓器單元、半波整流電路、濾波穩壓電路、全波整流電路、濾波電路和DC-DC變換電路；所述保護電路的輸出端與變壓器單元的輸入端相聯，變壓器單元的輸出端分別與半波整流電路和全波整流電路的輸入端相聯；半波整流電路的輸出端與濾波穩壓電路的輸入端相聯，濾波穩壓電路輸出端與電能表計量模塊相聯；全波整流電路的輸出端經濾波電路與DC-DC變換電路的輸入端相聯，DC-DC變換電路輸出端與載波通信模塊相聯。在上述技術方案中，所述DC-DC變換電路包括電容Cl、電容C2、電容C3、電感Li、 電阻Rl、電阻R2、電阻R3、二極體Dl、二極體D2和DC-DC晶片Ul ；該電路輸入電壓端為VDD_ ZL端，所述電容Cl並聯在VDD_ZL端和GND端之間；所述DC-DC晶片Ul的1腳連接到二極體D2的負極，二極體D2的正極連接到輸出電壓端VCC，DC-DC晶片Ul的1腳經二極體D2 和電阻R2連接到DC-DC晶片Ul的5腳，所述DC-DC晶片Ul的1腳經電容C3和電感Ll連接到輸出電壓端VCC ；所述DC-DC晶片Ul的2腳連接到VDD_ZL端；所述DC-DC晶片Ul的 3腳經電感Ll連接到輸出電壓端VCC，DC-DC晶片Ul的3腳連接到二極體Dl的負極，二極體Dl的正極連接到GND端；所述DC-DC晶片Ul的4腳連接到GND端；所述DC-DC晶片Ul 的5腳經電阻R3連接到GND端，5腳經電阻R2連接到輸出電壓端VCC ；所述DC-DC晶片Ul 的7腳經電阻Rl連接到VDD_ZL端；所述DC-DC晶片Ul的6腳和8腳懸空；所述電容C2並聯在輸出電壓端VCC和GND端之間。在上述技術方案中，所述DC-DC晶片Ul為BL8516晶片。本實用新型的有益效果是電能表載波通信模塊供電部分應用全波整流原理和 DC-DC變換相結合的方案，有效的提高了電源效率，同時計量模塊供電部分應用半波整流原理，大大降低了整機功耗，達到了節能環保的要求，符合電能表節能降耗的發展趨勢。

圖1為本實用新型基於DC-DC的單相低功耗費控智能載波電能表的電路框圖。圖2為本實用新型實施例中電源模塊的電路原理圖。圖3為本實用新型實施例中DC-DC變換電路連接圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的描述。如圖1所示，本實施例提供一種基於DC-DC的單相低功耗載波費控智能電能表，它包括電源模塊、單片機中央處理單元、載波通信模塊和電能表計量模塊，電源模塊分別與單片機中央處理單元、載波通信模塊和電能表計量模塊相聯供電。如圖2所示，所述電源模塊包括保護電路、變壓器單元、半波整流電路、濾波穩壓電路、全波整流電路、濾波電路和DC-DC變換電路；所述保護電路的輸出端與變壓器單元的輸入端相聯，變壓器單元的輸出端分別與半波整流電路和全波整流電路的輸入端相聯；半波整流電路的輸出端與濾波穩壓電路的輸入端相聯，濾波穩壓電路輸出端與電能表計量模塊相聯；全波整流電路的輸出端經濾波電路與DC-DC變換電路的輸入端相聯，DC-DC變換電路輸出端與載波通信模塊相聯。如圖3所示，在上述實施例中，所述DC-DC變換電路包括電容Cl、電容C2、電容C3、 電感Li、電阻R1、電阻R2、電阻R3、二極體D1、二極體D2和DC-DC晶片U1。其中DC-DC晶片Ul為BL8516晶片。該電路輸入電壓端為VDD_ZL端，輸入12V 18V的直流電壓，所述電容Cl作為濾波電容並聯在VDD_ZL端和GND端之間；所述DC-DC晶片Ul的1腳連接到二極體D2的負極， 二極體D2的正極連接到輸出電壓端VCC，DC-DC晶片Ul的1腳經二極體D2和電阻R2連接到DC-DC晶片Ul的5腳，所述DC-DC晶片Ul的1腳經電容C3和電感Ll連接到輸出電壓端VCC ；所述DC-DC晶片Ul的2腳連接到VDD_ZL端；所述DC-DC晶片Ul的3腳經電感Ll 連接到輸出電壓端VCC，DC-DC晶片Ul的3腳連接到二極體Dl的負極，二極體Dl的正極連接到GND端；所述DC-DC晶片Ul的4腳連接到GND端；所述DC-DC晶片Ul的5腳經電阻 R3連接到GND端，5腳經電阻R2連接到輸出電壓端VCC ；所述DC-DC晶片Ul的7腳經電阻 Rl連接到VDD_ZL端；所述DC-DC晶片Ul的6腳和8腳懸空；所述電容C2作為濾波電容並聯在輸出電壓端VCC和GND端之間。上述實施例中，所述二極體Dl為續流二極體，是在開關整流器件關閉後，為負載電流提供洩放迴路的二極體；所述電容C3為起動電容，和二極體D2 —起用於抬高輸入電壓。電阻R2和電阻R3作為反饋電阻，一起組成反饋迴路。
權利要求1.基於DC-DC的單相低功耗載波費控智能電能表，包括電源模塊、單片機中央處理單元、載波通信模塊和電能表計量模塊，其特徵在於所述電源模塊包括保護電路、變壓器單元、半波整流電路、濾波穩壓電路、全波整流電路、濾波電路和DC-DC變換電路；所述保護電路的輸出端與變壓器單元的輸入端相聯，變壓器單元的輸出端分別與半波整流電路和全波整流電路的輸入端相聯；半波整流電路的輸出端與濾波穩壓電路的輸入端相聯，濾波穩壓電路輸出端與電能表計量模塊相聯；全波整流電路的輸出端經濾波電路與DC-DC變換電路的輸入端相聯，DC-DC變換電路輸出端與載波通信模塊相聯。
2.根據權利要求1所述的基於DC-DC的單相低功耗載波費控智能電能表，其特徵是 所述DC-DC變換電路包括電容Cl、電容C2、電容C3、電感Li、電阻R1、電阻R2、電阻R3、二極體D1、二極體D2和DC-DC晶片Ul ；該電路輸入電壓端為VDD_ZL端，所述電容Cl並聯在 VDD_ZL端和GND端之間；所述DC-DC晶片Ul的1腳連接到二極體D2的負極，二極體D2的正極連接到輸出電壓端VCC，DC-DC晶片Ul的1腳經二極體D2和電阻R2連接到DC-DC晶片Ul的5腳，所述DC-DC晶片Ul的1腳經電容C3和電感Ll連接到輸出電壓端VCC ；所述 DC-DC晶片Ul的2腳連接到VDD_ZL端；所述DC-DC晶片Ul的3腳經電感Ll連接到輸出電壓端VCC，DC-DC晶片Ul的3腳連接到二極體Dl的負極，二極體Dl的正極連接到GND端； 所述DC-DC晶片Ul的4腳連接到GND端；所述DC-DC晶片Ul的5腳經電阻R3連接到GND 端，5腳經電阻R2連接到輸出電壓端VCC ；所述DC-DC晶片Ul的7腳經電阻Rl連接到VDD_ ZL端；所述DC-DC晶片Ul的6腳和8腳懸空；所述電容C2並聯在輸出電壓端VCC和GND 端之間。
3.根據權利要求2所述的基於DC-DC的單相低功耗載波費控智能電能表，其特徵是 所述DC-DC晶片Ul為BL8516晶片。
專利摘要本實用新型涉及一種單相載波電能表，提供一種電源方案使用DC-DC的單相低功耗載波費控智能電能表，包括電源模塊、單片機中央處理單元、載波通信模塊和電能表計量模塊，其所述電源模塊包括保護電路、變壓器單元、半波整流電路、濾波穩壓電路、全波整流電路、濾波電路和DC-DC變換電路。本實用新型的電能表載波通信模塊供電部分應用全波整流原理和DC-DC變換相結合的方案，有效的提高了電源效率，同時計量模塊供電部分應用半波整流原理，大大降低了整機功耗，達到了節能環保的要求，符合電能表節能降耗的發展趨勢。
文檔編號H02M3/155GK202025031SQ20112004746
公開日2011年11月2日 申請日期2011年2月25日 優先權日2011年2月25日
發明者李中澤 申請人:武漢盛帆電子股份有限公司