一种智能电表中微处理器的电源复位电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能电表中微处理器的电源复位电路，包括微控制器监控芯片,微控制器监控芯片的电源输入端与直流电源连接,微控制器监控芯片的电源输出端经串联连接的第二电容器与三极管的基极连接，三极管的集电极通过串联连接的第四电阻与直流电源连接，三极管的发射极接地，三极管的集电极通过串联连接的第三电容器接地，在三极管的基极与第二电容器连线上连接有第三电阻的一端，第三电阻的另一端接地，第二电容器与微控制器监控芯片的电源输出端之间的连线上连接有第一电阻的一端和第二电阻的一端，第一电阻的另一端与直流电源连接，第二电阻的另一端接地，在微控制器监控芯片的电源输入端与接地端之间连接有第一电容器。

【技术实现步骤摘要】
一种智能电表中微处理器的电源复位电路
本技术涉及智能电表电源电路
，具体涉及一种智能电表中微处理器的电源复位电路。
技术介绍
智能电能表是智能电网的重要组成部分，是实现用电信息采集系统的基础支撑。面对如此庞大运行数量的智能电能表质量管控工作，目前电力公司质量管控手段主要包括到货质量检验、安装质量控制、运行质量监督、客户反馈质量跟踪等，如何有效受控大规模智能电能表的全寿命周期质量，不仅是电力公司面临的艰巨任务，更是全体智能电能表供货企业必须积极应对的头等大事。智能电能表产品实现过程主要包括技术方案设计、元器件选型、加工制造工艺三个环节，科学的硬件和软件设计，可靠的元器件选型和采购，先进的加工制造工艺是智能电能表质量的重要保证，三者缺一不可。国家电网公司招标文件提供的典型故障现象充分说明了智能电能表的质量与这三个环节密切相关。由于智能电能表运行在环境复杂的坚强电网末端，全天候工作模式对智能电能表提出了更高的技术要求。电能表批次质量一致性和可靠性直接关系到交付电能表的运行质量。由于现有智能电能表的设计中引入了微控制器MCU，对电能表的电磁兼容性能提出了更高的要求。主要原因是外界的电磁干扰可能导致程序控制的指针“跑飞”，可能导致电量数据的错误、丢失甚至系统的混乱。由于电能表在电网系统中的特殊地位，不可能像其他电子设备一样经常性地通过复位使其恢复初始状态来处理设备异常工作甚至死机等现象。因此，必须从源头上采取提高智能电能表电磁兼容性能的措施，以加强其抗干扰能力，确保其在规定的条件下正常稳定运行。根据法拉第电磁感应定律，将大小适当的探测线圈置于磁场中，在探测线圈中有感应电动势产生，感应电动势的大小与流过辐射线圈的脉冲电流有关。分布在电能表内部的集成芯片及电子器件外围的线路同时也会成为接收强电磁干扰信号的一个个“接收线圈”，当电能表受到EMI干扰时，这些“接收线圈”会产生与干扰信号相关的感应电压，瞬间被芯片吸收，造成MCU、计量芯片受干扰，甚至损坏。电磁干扰信号一般是通过空间辐射传递到电能表内部影响电子线路工作的，如果线路板布局不合理，比如较长的电源线形成环路，类似于一个“接收线圈”，易受到EMI的干扰，加上软件设计有缺陷，导致此类故障的出现。电磁干扰(RadiatedEMI)主要是由微功率无线通信模块产生的，由于微控制器MCU受到干扰导致微控制器MCU堆栈内存溢出，可能由以下几种情况引起：电磁干扰信号直接影响了微控制器MCU正常运行，出现程序跑飞现象，在中断嵌套过程中大量数据被压入堆栈，导致堆栈内存溢出将RAM区中的电量数据分配的空间篡改，程序在进行电量运算时使用了错误的电量数据进行电能累计，将错误的电量数据写回到EEPROM，从而导致了电量数据异常。
技术实现思路
本技术的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种智能电表专用复位电路，用于确保智能电表中的计量芯片的正常计量用电量。为实现上述目的，本技术的技术方案是设计一种智能电表中微处理器的电源复位电路，所述电源复位电路包括微控制器监控芯片,微控制器监控芯片的电源输入端与直流电源连接,微控制器监控芯片的电源输出端经串联连接的第二电容器与三极管的基极连接，三极管的集电极通过串联连接的第四电阻与直流电源连接，三极管的发射极接地，三极管的集电极通过串联连接的第三电容器接地，在三极管的基极与第二电容器连线上连接有第三电阻的一端，第三电阻的另一端接地，第二电容器与微控制器监控芯片的电源输出端之间的连线上连接有第一电阻的一端和第二电阻的一端，第一电阻的另一端与直流电源连接，第二电阻的另一端接地，在微控制器监控芯片的电源输入端与接地端之间连接有第一电容器。优选的技术方案是，在所述第一电容器的两端之间并联连接有第五电阻，在第一电容器与直流电源之间串联连接有电感线圈。进一步优选的技术方案是，所述微控制器监控芯片的型号为XC61CN2502MR。进一步优选的技术方案还有，所述三极管的型号为LBC817。进一步优选的技术方案还有，所述第一电阻为22KΩ，第二电阻为1MΩ，第三电阻为22KΩ，第四电阻为22KΩ，第五电阻为100Ω，第一电容器为0.01μF，第二电容器为1μF，第三电容器为0.1μF，电感线圈为0.1mH～10mH。本技术的优点和有益效果在于：所述电源复位电路具有结构简单、使用便捷、可有效抑制高次谐波对电源电路干扰、可延长电表的使用寿命等特点。本技术在分析高次谐波形成的基础上，针对性建模分析谐波对阻容降压电源的影响，再结合申请人在智能电能表可靠性设计和长期可靠运行方面积累的经验，提出解决上述技术方案和电源设计的防范措施。附图说明图1是本技术智能电表中微处理器的电源复位电路图；图2是本技术智能电表中RN8209计量芯片工作电压图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图1所示，本技术是一种智能电表中微处理器的电源复位电路，所述电源复位电路包括微控制器监控芯片U1,微控制器监控芯片U1的电源输入端VIN与直流电源DVCC连接,微控制器监控芯片U1的电源输出端VOUT经串联连接的第二电容器C2与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极通过串联连接的第四电阻R4与直流电源DVBB连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极通过串联连接的第三电容器C3接地，在三极管Q1的基极与第二电容器C2连线上连接有第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接地，第二电容器C2与微控制器监控芯片U1的电源输出端VOUT之间的连线上连接有第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端，第一电阻R1的另一端与直流电源DVCC连接，第二电阻R2的另一端接地，在微控制器监控芯片U1的电源输入端VIN与接地端之间连接有第一电容器C1。本技术优选的实施方案是，在所述第一电容器C1的两端之间并联连接有第五电阻R5，在第一电容器C1与直流电源DVCC之间串联连接有电感线圈L1。本技术进一步优选的实施方案是，所述微控制器监控芯片U1的型号为XC61CN2502MR。本技术进一步优选的实施方案还有，所述三极管Q1的型号为LBC817。本技术进一步优选的实施方案还有，所述第一电阻R1为22KΩ，第二电阻R2为1MΩ，第三电阻R3为22KΩ，第四电阻R4为22KΩ，第五电阻R5为100Ω，第一电容器C1为0.01μF，第二电容器C2为1μF，第三电容器C3为0.1μF，电感线圈L1为0.1mH～10mH。本技术智能电表中微处理器的电源复位电路硬件抗干扰可靠性措施：硬件PCB信号完整性设计，提高计量参数传输的可靠性。智能电能表计量芯片采用的通信协议主要有三种(见表1)：SPI，UART，I2C。表1计量芯片通讯协议比较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能电表中微处理器的电源复位电路，其特征在于，所述电源复位电路包括微控制器监控芯片,微控制器监控芯片的电源输入端与直流电源连接,微控制器监控芯片的电源输出端经串联连接的第二电容器与三极管的基极连接，三极管的集电极通过串联连接的第四电阻与直流电源连接，三极管的发射极接地，三极管的集电极通过串联连接的第三电容器接地，在三极管的基极与第二电容器连线上连接有第三电阻的一端，第三电阻的另一端接地，第二电容器与微控制器监控芯片的电源输出端之间的连线上连接有第一电阻的一端和第二电阻的一端，第一电阻的另一端与直流电源连接，第二电阻的另一端接地，在微控制器监控芯片的电源输入端与接地端之间连接有第一电容器。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能电表中微处理器的电源复位电路，其特征在于，所述电源复位电路包括微控制器监控芯片,微控制器监控芯片的电源输入端与直流电源连接,微控制器监控芯片的电源输出端经串联连接的第二电容器与三极管的基极连接，三极管的集电极通过串联连接的第四电阻与直流电源连接，三极管的发射极接地，三极管的集电极通过串联连接的第三电容器接地，在三极管的基极与第二电容器连线上连接有第三电阻的一端，第三电阻的另一端接地，第二电容器与微控制器监控芯片的电源输出端之间的连线上连接有第一电阻的一端和第二电阻的一端，第一电阻的另一端与直流电源连接，第二电阻的另一端接地，在微控制器监控芯片的电源输入端与接地端之间连接有第一电容器。


2.如权利要求1所述的智能电表中微处理器的电源复位...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱国富，张晓东，王宁，舒孝国，张晨云，
申请(专利权)人：江阴长仪集团有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32