基于零线判断开关电源三相低功耗费控智能电能表制造技术

本实用新型专利技术涉及一种三相电能表技术领域，提供一种基于零线判断开关电源的三相低功耗费控智能电能表，包括开关电源模块，所述开关电源模块包括整流电路、零线检测电路、带线路选通功能的稳压电路、零线判断电路、高频滤波抗干扰电路和开关稳压电源电路。本实用新型专利技术在使用开关电源供电的同时，电表的干扰抑制能力强且在缺少零线或者错相的情况下仍然可以正常工作。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种三相电能表
，特别是一种基于零线判断开关电源的三相低功耗费控智能电能表。
技术介绍
现有的三相费控智能电能表一般采用变压器方案供电，其隔离抗干扰效果好，稳定可靠，但功耗较大，成本较高。随着开关电源技术的日趋成熟，技术开发人员开始尝试在三相费控智能电能表中使用体积小、重量轻、效率高、自身抗干扰性强的开关电源方案供电来解决变压器供电方案中存在的问题。但一方面由于开关电源的干扰抑制能力较差，另一方面，一般的三相开关电源电能表中如果缺少零线或者错相，电能表将不能正常工作，因此开关电源对三相费控智能电能表供电的方案还需要不断地完善。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术的不足之处，而提供一种基于零线判断开关电源的三相低功耗费控智能电能表，其在使用开关电源供电的同时，电表的干扰抑制能力强且在缺少零线或者错相的情况下仍然可以正常工作。本技术的目的是通过如下技术措施来实现的基于零线判断开关电源三相低功耗费控智能电能表，包括开关电源模块、单片机中央处理单元、通信模块和智能电能表基本功能模块，所述开关电源模块包括整流电路、零线检测电路、带线路选通功能的稳压电路、零线判断电路、高频滤波抗干扰电路和开关稳压电源电路；所述整流电路的输出端分别与高频抗干扰滤波电路的输入端和带线路选通功能的稳压电路的输入端相联，所述零线判断电路的输出端与带线路选通功能的稳压电路的输入端相连，所述带线路选通功能的稳压电路的输出端与零线检测电路的输入端相联，所述零线检测电路的输出端与高频滤波抗干扰电路的输入端相联，高频滤波抗干扰电路的输出端与开关稳压电源电路的输入端相联。在上述技术方案中，所述开关电源模块中连接有开关电源保护电路。在上述技术方案中，所述开关电源保护电路包括线绕电阻R1、线绕电阻R2、线绕电阻R3、压敏电阻观1、压敏电阻观2、压敏电阻观3、压敏电阻ZR4、复合热敏电阻RT1、二极管D16和二极管D17 ；所述电阻Rl连接在所述整流电路中二极管Dl的负极和第一相线JAl 之间，电阻R2连接在所述整流电路中二极管D2的负极和第二相线JBl之间，电阻R3连接在所述整流电路中二极管D3的负极和第三相线JCl之间，压敏电阻ZRl连接在第一相线JAl 和零线JNl之间，压敏电阻ZR2连接在第二相线JB2和零线JNl之间，压敏电阻ZR3连接在第三相线JCl和零线JNl之间，压敏电阻ZR4连接在所述整流电路中二极管D5的正极和二极管D12之间，复合热敏电阻RTl连接在D16的正极和所述整流电路中二极管D15的负极之间，二极管D16的负极和二极管D17的负极相联并接入高频滤波抗干扰电路的输入端。在上述技术方案中，所述整流电路包括二极管D广二极管D12、二极管D14和二极管D15;所述二极管Dl的负极连接所述开关电源保护电路中电阻Rl的一端，二极管D4的负极连接二极管Dl的正极，二极管D2的负极连接所述开关电源保护电路中电阻R2的一端， 二极管D6的负极连接二极管D2的正极，二极管D3的负极连接所述开关电源保护电路中电阻R3的一端，二极管D5的负极连接二极管D3的正极，二极管D4、二极管D5的正极连接二极管D6的正极，二极管D7的正极连接二极管Dl的负极，二极管DlO的正极连接二极管D7 的负极，二极管D8的正极连接二极管D2的负极，二极管Dll的正极连接二极管D8的负极， 二极管D9的正极连接二极管D3的负极，二极管D12的正极连接二极管D9的负极，二极管 D10、二极管D11、二极管DlO的负极经所述开关电源保护电路中压敏电阻ZR4连接到二极管 D6的正极，二极管D14的正极连接零线JNl，二极管D14的负极与二极管D15的正极相连。在上述技术方案中，所述零线检测电路包括稳压二极管DZl、电阻RlO、电阻Rl 1和光电耦合器OPl ；所述稳压二极管DZl的负极连接到所述带线路选通功能的稳压电路中场效应管Ql的源级，稳压二极管DZl的正极经开关电源保护电路中的二极管D17与高频滤波抗干扰电路相联，电阻Rll并联在光电耦合器OPl的输入端，光电耦合器OPl的输入端通过电阻R10、电阻Rll接入稳压二极管DZl的两端，光电耦合器OPl的输出端JI的输出信号连接到单片机中央处理单元。在上述技术方案中，所述带线路选通功能的稳压电路包括电阻R4 电阻R9、场效应管Q1、电容C9和瞬态抑制器Z2 ；所述场效应管Ql的栅极经由串联的电阻R5 电阻R9连接到所述整流电路，场效应管Ql的漏极经由电阻R4连接到所述整流电路，场效应管Ql的源级和栅极之间连接瞬态抑制器Z2，电容C9并联在瞬态抑制器Z2的两端，场效应管Ql的源级与稳压二极管DZl的负极相联。在上述技术方案中，所述零线判断电路包括二极管D13、电阻R12 电阻R15、电容 C5、场效应管Q2、瞬态抑制器Zl ；所述场效应管Q2的栅极经由串联的电阻R14、电阻R13、电阻R12、二极管D13连接到零线JN1，场效应管Q2源级和栅极之间连接电容C5，电阻R15并联在电容C5的两端，场效应管Q2的源级和漏极之间连接瞬态抑制器Z1，场效应管Q2源级连接整流电路，场效应管Q2的漏极连接带线路选通功能的稳压电路。在上述技术方案中，所述场效应管Ql和场效应管Q2优选MOS场效应管。本技术通过在三相费控智能电能表中设置开关电源模块，使其功耗比普通三相电能表降低60% 70%，大大节约了能源，符合电能表节能降耗的发展趋势；且通过在开关电源模块中设置零线判断电路和带线路选通功能的稳压电路，使得三相费控智能电能表在缺少零线的情况也能正常工作，同时，由于在错相的时候复合热敏电阻的作用保护开关电源不受损坏，增强了基于零线判断开关电源三相低功耗费控智能电能表的实用性和可靠性。本技术还具有抑制传导干扰能力强、可靠性高、电源效率高、功耗低等优点。附图说明图1为本技术基于零线判断开关电源的三相低功耗费控智能电能表的电路框图。图2为本技术实施例中开关电源模块的电路原理图。图3为本技术实施例中开关电源模块的电路连接图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步的描述。如图1所示，本技术基于零线判断开关电源的三相低功耗费控智能电能表， 包括开关电源模块、单片机中央处理单元、通信模块和智能电能表基本功能模块。开关电源模块分别为单片机中央处理单元、通信模块和智能电能表基本功能模块供电，单片机中央处理单元与通信模块和智能电能表基本功能模块相联。如图2所示，所述开关电源模块包括整流电路、零线检测电路、带线路选通功能的稳压电路、零线判断电路、高频滤波抗干扰电路和开关稳压电源电路；所述整流电路的输出端分别与高频抗干扰滤波电路的输入端和带线路选通功能的稳压电路的输入端相联，所述零线判断电路的输出端与带线路选通功能的稳压电路的输入端相连，所述带线路选通功能的稳压电路的输出端与零线检测电路的输入端相联，所述零线检测电路的输出端与高频滤波抗干扰电路的输入端相联，高频滤波抗干扰电路的输出端与开关稳压电源电路的输入端相联。所述零线检测电路用于将零线是否缺失的信号传递给单片机，并给出缺失零线的提示。零线判断电路用于控制带线路选通功能的稳压电路与高频滤波抗干扰电路之间的通断。上述开关电源模本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．基于零线判断开关电源三相低功耗费控智能电能表，包括开关电源模块、单片机中央处理单元、通信模块和智能电能表基本功能模块，其特征是：所述开关电源模块包括整流电路、零线检测电路、带线路选通功能的稳压电路、零线判断电路、高频滤波抗干扰电路和开关稳压电源电路；所述整流电路的输出端分别与高频抗干扰滤波电路的输入端和带线路选通功能的稳压电路的输入端相联，所述零线判断电路的输出端与带线路选通功能的稳压电路的输入端相连，所述带线路选通功能的稳压电路的输出端与零线检测电路的输入端相联，所述零线检测电路的输出端与高频滤波抗干扰电路的输入端相联，高频滤波抗干扰电路的输出端与开关稳压电源电路的输入端相联。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李中泽，
申请(专利权)人：武汉盛帆电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：83