一种限流电路及包含该限流电路的电能表制造技术

本发明专利技术公开了一种限流电路及包含该限流电路的电能表。目前采用P‑MOS管的限流电路，不利于整个电路长期稳定地工作。本发明专利技术的恒流模块具有一个输入端和两个输出端，恒流模块的输入端与电压连接，恒流模块的一输出端与第三三极管的集电极连接，另一输出端分别与第三三极管的基极和第四三极管的集电极连接；所述第三三极管的基极与第四阻抗元件的一端连接，第四阻抗元件的另一端与第四三极管的基极连接；所述第三三极管的发射极与第四三极管的发射极之间串联第三阻抗元件；第三阻抗元件与第四三极管的发射极连接的节点与可控稳压模块连接，所述可控稳压模块的输出端上接有负载。本发明专利技术的优点是能够实现限流，并且自身功耗较小，利于电路长期稳定地工作。

【技术实现步骤摘要】
一种限流电路及包含该限流电路的电能表
本专利技术涉及电路，具体地说是一种限流电路及包含该限流电路的电能表。
技术介绍
目前常规的限流电路如图1所示，在负载上流过的电流较大的情况下，电路会稳定在最大电流输出，输出电压会被拉低，P-MOS管通过工作在线性区，对输出电路进行分压，从而稳定输出电流，达到限流的目的。但是上述的限流电路中，负责限流电路部分的功耗较高，尤其是其中的P-MOS管功耗高（由于P-MOS管工作在线性区，会一直使得P-MOS管处在不完全导通状态，因P=UI,触发保护时电流恒定，P-MOS的功耗与它两端的电压成正比），这对整个电路以及电路中元器件的散热性能均提出了很高的要求，不利于整个电路长期稳定地工作，也不利于包含上述限流电路的电能表长期稳定地工作。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种能够实现限流并且自身功耗较小的限流电路及包含该限流电路的电能表，以利于电路及电能表长期稳定地工作。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种限流电路，包括电压、恒流模块、可控稳压模块、第三阻抗元件、第四阻抗元件、第五阻抗元件、第三三极管和第四三极管；所述的恒流模块具有一个输入端和两个输出端，恒流模块的输入端与电压连接，恒流模块的一输出端与第三三极管的集电极连接，另一输出端分别与第三三极管的基极和第四三极管的集电极连接；所述第三三极管的基极与第四阻抗元件的一端连接，第四阻抗元件的另一端与第四三极管的基极连接；所述第三三极管的发射极与第四三极管的发射极之间串联第三阻抗元件；第三阻抗元件与第四三极管的发射极连接的节点与可控稳压模块连接，恒流模块的输出端与第四三极管的集电极连接的节点与可控稳压模块的基准电压输出端连接，所述可控稳压模块的输出端上接有负载；所述第四阻抗元件与第四三极管的基极的连接节点通过第五阻抗元件接地。进一步地，所述恒流模块包括第八阻抗元件、第一三极管以及第二三极管；所述第八阻抗元件的一端与电压连接，另一端与第二三极管的集电极连接；所述第一三极管的基极与第八阻抗元件和第二三极管的集电极的连接节点连接；所述第一三极管的集电极分别与第八阻抗元件与电压的连接节点和第三三极管的集电极连接；所述第一三极管的发射极与第二三极管的基极和第二三极管的发射极的连接节点连接。进一步地，所述的恒流模块还包括一肖特基二极管；所述肖特基二极管串接在第一三极管的发射极与第二三极管的基极和第二三极管的发射极的连接节点之间。进一步地，所述的恒流模块还包括第六阻抗元件；所述第六阻抗元件串接在肖特基二极管和第二三极管的发射极之间；所述第六阻抗元件的一端与肖特基二极管的负极连接，另一端与第二三极管的发射极连接。进一步地，所述的恒流模块还包括第七阻抗元件；所述第七阻抗元件串接在第六阻抗元件和第二三极管的发射极之间，所述第七阻抗元件的一端与阻抗元件连接，另一端与第二三极管的发射极连接。进一步地，所述的可控稳压模块包括可控稳压源、第一阻抗元件和第二阻抗元件；所述可控稳压源的阴极与第六阻抗元件和第四三极管的集电极连接的节点连接，所述可控稳压源的阳极分别与第五阻抗元件的一端和第二阻抗元件的一端连接；可控稳压源的参考极分别与第二阻抗元件的另一端和第一阻抗元件的一端连接；第一阻抗元件的另一端与第四三极管的发射极与第三阻抗元件连接节点连接。本专利技术采用的另一技术方案为：一种电能表，包含上述限流电路。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：当负载上的电流增大后，能够触发分压，即借助第四阻抗元件和第五阻抗元件，最终使得负载上流过的电流减小，并被稳定在一个恒定值，整个电路的功率较小，对元器件损伤较小，有利于电路及电能表长期有效的工作。附图说明图1是现有技术的整体结构示意图；图2是本专利技术实施例一的结构示意图；图3是本专利技术实施例一与现有常规保护电路的对比效果图；图4是本专利技术实施例一的功耗示意图。图中所述，1、恒流模块；2、可控稳压模块。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术做进一步的详细说明。实施例一本实施例为一种限流电路。如图2、3和4所示的限流电路，它包括电压Vcc、恒流模块1、可控稳压模块2、第三阻抗元件R3、第四阻抗元件R4、第五阻抗元件R5、第三三极管V3和第四三极管V4。所述恒流模块1具有一个输入端和两个输出端；恒流模块1的输入端与电压Vcc连接；恒流模块1的一输出端与第三三极管V3的集电极连接，另一输出端分别与第三三极管V3的基极和第四三极管V4的集电极连接；所述第三三极管V3的基极与第四阻抗元件R4的一端连接，所述第四阻抗元件R4的另一端与第四三极管V4的基极连接；所述第三三极管V3的发射极、第三阻抗元件R3以及第四三极管V4的发射极依次连接；第三阻抗元件R3与第四三极管V4的发射极连接的节点与可控稳压模块2连接，恒流模块1的输出端与第四三极管V4的集电极连接的节点与可控稳压模块2的基准电压输出端连接，所述可控稳压模块2的输出端上设有负载；所述第四阻抗元件R4与第四三极管V4的基极的连接节点通过第五阻抗元件R5接地。所述恒流模块1还包括第八阻抗元件R8、第七阻抗元件R7、第六阻抗元件R6、第一三极管V1、第二三极管V2以及肖特基二极管；所述第八阻抗元件R8的一端与电压Vcc连接，另一端与第二三极管V2的集电极连接；所述第二三极管V2的发射极与第七阻抗元件R7的一端连接，所述第七阻抗元件R7的另一端与第六阻抗元件R6的一端连接，所述第七阻抗元件R7与第六阻抗元件R6的连接节点分别与第三三极管V3的基极和第四三极管V4的集电极连接；第六阻抗元件R6的另一端与肖特基二极管的负极连接，所述肖特基二极管的正极分别与第二三极管V2的基极和第一三极管V1的发射极连接，所述第一三极管V1的基极与第八阻抗元件R8和第二三极管V2的集电极的连接节点连接；所述第一三极管V1的集电极分别与第八阻抗元件R8与电压Vcc的连接节点和第三三极管V3的集电极连接。所述可控稳压模块2包括可控稳压源TL431、第一阻抗元件R1和第二阻抗元件R2；所述可控稳压源TL431的阴极与第六阻抗元件R6和第四三极管V4的集电极连接的节点连接，所述可控稳压源TL431的阳极分别与第五阻抗元件R5的一端和第二阻抗元件R2的一端连接；所述可控稳压源TL431的参考极分别与第二阻抗元件R2的另一端和第一阻抗元件R1的一端连接；所述第一阻抗元件R1的另一端与第四三极管V4的发射极与第三阻抗元件R3连接节点连接。本专利技术的工作原理：第三阻抗元件R3为采样电阻，当负载电流较小时，第三三极管V3工作在放大区，第三三极管V3和可控稳压源组成降压稳压电路，第三阻抗元件R3两端的电压与第三阻抗元件R3通过的电流成正比，由于第三三极管V3和第四三极管V4的Ube大致相等，即两者的基极与三极管的发射极的压降；第四阻抗元件R4两端的电压几乎等于第三阻抗元件R3两端的电压，随着负载的电阻减小（负载中出现部分短路），导致负载上的电流增大，第四阻抗元件R4两端的压降随着第三阻抗元件R3两端的压降的增大而增大，通过第四阻抗元件R4和第五阻抗元件R5的分压作用，第四三极管V4的基极电平也不断上升，但是由于设置了TL431，通过其稳压作用，第四三极管V4的发射极电平会稳定在一个值（大小为2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种限流电路，包括电压（Vcc）、第三阻抗元件（R3）、第四阻抗元件（R4）、第五阻抗元件（R5）、第三三极管（V3）和第四三极管（V4），其特征在于，还包括恒流模块（1）和可控稳压模块（2）；所述的恒流模块（1）具有一个输入端和两个输出端，恒流模块（1）的输入端与电压（Vcc）连接，恒流模块的一输出端与第三三极管（V3）的集电极连接，另一输出端分别与第三三极管（V3）的基极和第四三极管（V4）的集电极连接；所述第三三极管（V3）的基极与第四阻抗元件（R4）的一端连接，第四阻抗元件（R4）的另一端与第四三极管（V4）的基极连接；所述第三三极管（V3）的发射极与第四三极管（V4）的发射极之间串联第三阻抗元件（R3）；第三阻抗元件R3与第四三极管（V4）的发射极连接的节点与可控稳压模块（2）连接，恒流模块（1）的输出端与第四三极管（V4）的集电极连接的节点与可控稳压模块（2）的基准电压输出端连接，所述可控稳压模块（2）的输出端上接有负载；所述第四阻抗元件（R4）与第四三极管（V4）的基极的连接节点通过第五阻抗元件（R5）接地。

【技术特征摘要】
1.一种限流电路，包括电压（Vcc）、第三阻抗元件（R3）、第四阻抗元件（R4）、第五阻抗元件（R5）、第三三极管（V3）和第四三极管（V4），其特征在于，还包括恒流模块（1）和可控稳压模块（2）；所述的恒流模块（1）具有一个输入端和两个输出端，恒流模块（1）的输入端与电压（Vcc）连接，恒流模块的一输出端与第三三极管（V3）的集电极连接，另一输出端分别与第三三极管（V3）的基极和第四三极管（V4）的集电极连接；所述第三三极管（V3）的基极与第四阻抗元件（R4）的一端连接，第四阻抗元件（R4）的另一端与第四三极管（V4）的基极连接；所述第三三极管（V3）的发射极与第四三极管（V4）的发射极之间串联第三阻抗元件（R3）；第三阻抗元件R3与第四三极管（V4）的发射极连接的节点与可控稳压模块（2）连接，恒流模块（1）的输出端与第四三极管（V4）的集电极连接的节点与可控稳压模块（2）的基准电压输出端连接，所述可控稳压模块（2）的输出端上接有负载；所述第四阻抗元件（R4）与第四三极管（V4）的基极的连接节点通过第五阻抗元件（R5）接地。2.根据权利要求1所述的限流电路，其特征在于：所述恒流模块（1）包括第八阻抗元件（R8）、第一三极管（V1）以及第二三极管（V2）；所述第八阻抗元件（R8）的一端与电压（Vcc）连接，另一端与第二三极管（V2）的集电极连接；所述第一三极管（V1）的基极与第八阻抗元件（R8）和第二三极管（V2）的集电极的连接节点连接；所述第一三极管（V1）的集电极分别与第八阻抗元件（R8）与电压（Vcc）的连接节点和第三三极管（V3）的集电极连接；所述第一三极管（V1）的发射极与第二三极管（V2...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄恒孜，李航康，李亦龙，邹成伍，吴剑芳，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，国网浙江省电力公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33