一种智能水表电源管理电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能水表电源管理电路，包括：电池、第六电阻R6、场效应管Q3、第七电阻R7、电源芯片、防电池钝化电路和电池电量检测电路；电池的正极接第六电阻R6，电池的负极接场效应管Q3的源极，第六电阻R6的另一端接场效应管Q3的栅极，场效应管Q3的漏极接第七电阻R7，第七电阻R7的另一端接第六电阻R6；场效应管Q3的漏极接地；电池的正极连接电源芯片的输出端，输出端连接防电池钝化电路；电池的正极连接电池电量检测电路。有效防止电源反接，保护了电路；按照需要通过输入高低电平来控制检测电池当前电量，减少消耗电池电量；当电池发生钝化时，通过超级电容C2的放电，维持芯片正常工作所需的电流。

【技术实现步骤摘要】
一种智能水表电源管理电路
本技术涉及一种智能水表电源管理电路，属于智能水表

技术介绍
为了缓解水危机，全国进行了自来水管网的改造和实行"一户一表"政策。实行了"一户一表"政策之后极大的缓解了水资源危机，但是随着城市建设的发展，用地紧张使得楼宇的建设趋向于开发高层建筑，再采用原来人工抄表的形式必然无法及时准确的完成用水量的抄读工作。远传智能水表是今后社会发展的必然方向，不仅有利于人工的解放，同时通过用户水量的信息的采集，通过远程数据传输到网络上传至服务器，最终反馈到用户和水务管理部口，实现水费计量的透明化，提高政府的管理水平和信息公开水平。远传智能水表不同于传统机械式水表，其主要是由芯片及电子元器件构成，工作电源的稳定性直接关系到其是否能可靠工作。由于远传智能水表安装环境往往比较恶劣，成本要求尽量低廉，如何设计一款稳定可靠的工作电源是远传智能水表面临的首要问题。目前的智能水表工作电源稳定性不高，不能得知电池当前电量，如果电池发生钝化，不能及时供应稳定的电源，如果电池接反了，容易造成电路损坏。电池的防反接设计非常重要，尤其是在电池设备中，如果电路中没有防电池反接的设备，轻则造成电路的损坏，重则会造成电池发热爆炸对人和设备造成不可挽回的损失。传统的防反接的设计是利用二极管的单向导电性来实现反接保护，但是当输入电流比较大的时候，功耗是非常大的，同时二极管的压降比较大，降低了电源电压。当电池电量过低时，会引起单片机的复位，从而使设备消耗更多的电量，进一步加剧电量的损耗。同时对于电池设备来说对电池电量的检测也会增加电流的损耗，因此要平衡电池电量检测的使用频次。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种智能水表电源管理电路，解决了现有工作电源稳定性不高，如果电池接反容易造成电路损坏，不能得知电池电量，如果电池发生钝化不能及时供应稳定电源的问题。为了实现上述目标，本技术采用如下的技术方案：一种智能水表电源管理电路，包括：电池、第六电阻R6、场效应管Q3、第七电阻R7、电源芯片、防电池钝化电路和电池电量检测电路；电池的正极接第六电阻R6，电池的负极接场效应管Q3的源极，第六电阻R6的另一端接场效应管Q3的栅极，场效应管Q3的漏极接第七电阻R7，第七电阻R7的另一端接第六电阻R6；场效应管Q3的漏极接地；电池的正极连接电源芯片的输出端，输出端连接防电池钝化电路；电池的正极连接电池电量检测电路。进一步的，场效应管Q3为N沟道场效应管；进一步的，电池电量检测电路包括：第一三极管Q1、第二三级管Q2、第一至第五电阻R1～R5，第一三极管Q1的发射极接电池的正极，集电极接第二电阻R2，第一电阻R1与第二电阻R2串联，第一电阻R1的另一端接地；第一三极管Q1的基极连接第四电阻R4，第四电阻的另一端连接第二三级管Q2的集电极，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极经由第五电阻R5后接第一三极管Q1的发射极；第二三极管Q2的基极连接第三电阻R3；第三电阻R3的另一端用于接入控制是否检测的高低电平。进一步的，第二三极管Q2为NPN三极管；第一三极管Q1为PNP三极管。进一步的，电源芯片的输入端和输出端与地之间分别连接有第一滤波电容和第二滤波电容。进一步的，防电池钝化电路包括：第八电阻R8、第一二极管D1、第二二极管D2和超级电容C3；电源芯片的输出端连接第八电阻R8，第八电阻R8的另一端连接第一二极管D1的正极，第一二极管D1的负极连接第二二极管D2的负极，第二二极管D2的正极连接超级电容C3，超级电容C3的另一端接地。进一步的，第一二极管D1和第二二极管D2均为肖特基势垒二极管。本技术所达到的有益效果：通过场效应管Q3和第七电阻R7构成了电池防反接电路，有效防止电源反接，保护了电路；电池电量检测电路用于检测电池的当前电量，可以按照需要通过输入高低电平来控制，进行检测电池当前电量，减少消耗电池电量；当电池发生钝化时，通过超级电容C3的放电，维持MCU、RTC等芯片正常工作所需的电流，防止RTC时钟飞走，保障智能水表的正常运行。附图说明图1是本技术具体实施方式中的一种智能水表电源管理电路示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。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，一种智能水表电源管理电路，包括电池BAT、第六电阻R6、N沟道场效应管Q3、第七电阻R7、电源芯片、防电池钝化电路和电池电量检测电路；电池BAT的正极接第六电阻R6，电池的负极接N沟道场效应管Q3的源极，第六电阻R6的另一端接场效应管Q3的栅极，场效应管Q3的漏极接第七电阻R7，第七电阻R7的另一端接第六电阻R6；场效应管Q3的漏极接地；场效应管Q3和第七电阻R7构成了电池防反接电路；作为电池低功耗设备必须功耗小，本技术采用场效应管设计防反接电路可以有效的避免这个问题。N沟道的场效应管导通时可以做到毫欧级别的内阻，功耗比较低。如图1所示，当电池反接时，Q3会形成断路，防止电流烧毁电路中的场效应管，从而保护电路。R7的作用是保护场效应管的作用，在没有电源的情况下，如果没有R7，Q3的G(栅极)极处于悬空的状态，静电在G极累积，容易造成场效应管的损坏，R7的作用是将静电释放，增加电路的可靠性；电池电量检测电路用于检测电池的当前电量，电池的正极连接电池电量检测电路；电池电量检测电路包括：第一三极管Q1、第二三级管Q2、第一至第五电阻R1～R5，第一三极管Q1的发射极接电池的正极，集电极接第二电阻R2，第一电阻R1与第二电阻R2串联，第一电阻R1的另一端接地；第一三极管Q1的基极连接第四电阻R4，第四电阻的另一端连接第二三级管Q2的集电极，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极经由第五电阻R5后接第一三极管Q1的发射极；第二三极管Q2的基极连接第三电阻R3；第二三极管Q2为NPN三极管；第一三极管Q1为PNP三极管；第三电阻R3的另一端用于连接MCU的输出引脚PWRRUN，在需要检测电池电压时，该引脚输出为高电平，则具有NPN特性的Q2管处于导通状态，进而具有PNP特性的Q1管由于其基极处于高电位而处于导通状态，此时因为R1的一端接地，而另一端由电池的正极电位VPP通过Q1供电，所以R1与R2之间的电位值为R1*VPP/(R1+R2)。MCU通过电位检测引脚PWRCHK检测出该点的电位，即可求出电池当前电量状态；电池的正极连接电源芯片U1，电源芯片的输入端和地之间连接有第一滤波电容C1，电源芯片的输出端和地之间连接有第二滤波电容C2，电源芯片选用型号为：TLV70433；TLV70433是一种线性稳压电源芯片，它的输入电压范围是2.5V到24V，输出是3.3V，其静态的功耗是3.4uA，特别适合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能水表电源管理电路，其特征是，包括：电池、第六电阻R6、场效应管Q3、第七电阻R7、电源芯片、防电池钝化电路和电池电量检测电路；/n电池的正极接第六电阻R6，电池的负极接场效应管Q3的源极，第六电阻R6的另一端接场效应管Q3的栅极，场效应管Q3的漏极接第七电阻R7，第七电阻R7的另一端接第六电阻R6；场效应管Q3的漏极接地；/n电池的正极连接电源芯片的输出端，输出端连接防电池钝化电路；/n电池的正极连接电池电量检测电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能水表电源管理电路，其特征是，包括：电池、第六电阻R6、场效应管Q3、第七电阻R7、电源芯片、防电池钝化电路和电池电量检测电路；
电池的正极接第六电阻R6，电池的负极接场效应管Q3的源极，第六电阻R6的另一端接场效应管Q3的栅极，场效应管Q3的漏极接第七电阻R7，第七电阻R7的另一端接第六电阻R6；场效应管Q3的漏极接地；
电池的正极连接电源芯片的输出端，输出端连接防电池钝化电路；
电池的正极连接电池电量检测电路。


2.根据权利要求1所述的智能水表电源管理电路，其特征是，场效应管Q3为N沟道场效应管。


3.根据权利要求1所述的智能水表电源管理电路，其特征是，电池电量检测电路包括：第一三极管Q1、第二三级管Q2、第一至第五电阻R1~R5，第一三极管Q1的发射极接电池的正极，集电极接第二电阻R2，第一电阻R1与第二电阻R2串联，第一电阻R1的另一端接地；第一三极管Q1的基极连接第四电阻R4，第四电阻的另一端连接第二三级管Q2的集电极，第二三极管Q2的发射...

【专利技术属性】
技术研发人员：范洁，陈霄，王黎明，熊政，喻伟，李铭，赵勇，严永辉，王云峰，李平，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，江苏方天电力技术有限公司，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32