專利名稱：單相低功耗智能載波電能表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種單相載波電能表，具體地指一種單相低功耗智能載波電能表。
背景技術：
本實用新型提出之前，現(xiàn)有的載波電能表，大多采用變壓器供電，這樣就導致了電 源部分體積過大、成本高，并且載波電能表的功耗也很大，一般在1.5W左右。目前，具有體 積小、效率高、帶負載能力強的開關電源在一些電器設備上得到了廣泛的應用，但是因為載 波電能表對電源的耐壓和抗干擾要求過高，使得開關電源遲遲未應用在載波電能表上。
發(fā)明內容本實用新型的目的就是要提供一種電源部分體積小，電源制造成本低的單相低功 耗智能載波電能表。為實現(xiàn)此目的，本實用新型所設計的單相低功耗智能載波電能表，它包括高頻濾 波抗干擾模塊、電能計量模塊、中央處理單元、數據輸入模塊、電能表電源電路、數據輸出模 塊和通信模塊，其特征在于它還包括開關電源模塊，其中，所述高頻濾波抗干擾模塊與開 關電源模塊的輸入端連接，開關電源模塊的輸出端通過電能表電源電路分別連接于電能計 量模塊、通信模塊和中央處理單元，所述電能計量模塊、通信模塊、數據輸入模塊、數據輸出 模塊分別接入中央處理單元。所述中央處理單元還連接有數據存儲模塊和繼電器控制單元。所述高頻濾波抗干擾模塊包括壓敏電阻ZR1、傳導干擾濾波電路、整流橋Dyl、復 合熱敏電阻Ry8和電解電容Cy8，其中，所述傳導干擾濾波電路主要由電容Cy7、電容Cy5、共 模電感Tyl、電感Lyl和電感Ly2組成，所述復合熱敏電阻RyS主要由熱敏電阻Rl和壓敏電 阻ZR2組成，所述壓敏電阻ZRl和電容Cy7并聯(lián)后接入交流電的火線輸入端Jy6和零線輸 入端Jy5之間，所述交流電的火線輸入端Jy6通過共模電感Tyl的第一電感線圈連接電容 Cy5的一端，所述交流電的零線輸入端Jy5通過共模電感Tyl的第二電感線圈連接電容Cy5 的另一端，所述電容Cy5的一端通過電感Ly2接入整流橋Dyl的第一輸入口，所述電容Cy5 的另一端通過電感Lyl接入整流橋Dyl的第二輸入口，所述整流橋Dyl的第一輸出口接入 壓敏電阻ZR2的一端，所述整流橋Dyl的第二輸出口通過熱敏電阻Rl接入壓敏電阻ZR2的 另一端，所述壓敏電阻ZR2的一端接入電解電容CyS的正極，所述壓敏電阻ZR2的另一端接 入電解電容CyS的負極。所述高頻濾波抗干擾模塊包括壓敏電阻ZR1、傳導干擾濾波電路、整流橋Dyl、復 合熱敏電阻Ry8和電解電容Cy8，其中，所述傳導干擾濾波電路主要由電容Cy7、電容Cy5、共 模電感Tyl、電感Lyl和電感Ly2組成，所述復合熱敏電阻RyS主要由熱敏電阻Rl和壓敏電 阻ZR2組成，所述壓敏電阻ZRl接入交流電的火線輸入端Jy6和零線輸入端Jy5之間，交流 電的火線輸入端Jy6連接壓敏電阻ZR2的一端，交流電的零線輸入端Jy5通過熱敏電阻Rl連接壓敏電阻ZR2的另一端，所述電容Cy7的一端接入所述壓敏電阻ZR2的一端，所述電容 Cy7的另一端接入所述壓敏電阻ZR2的另一端，所述壓敏電阻ZR2的一端通過共模電感Tyl 的第一電感線圈連接電容Cy5的一端，所述壓敏電阻ZR2的另一端通過共模電感Tyl的第 二電感線圈連接電容Cy5的另一端，所述電容Cy5的一端通過電感Ly2接入整流橋Dyl的 第一輸入口，所述電容Cy5的另一端通過電感Lyl接入整流橋Dyl的第二輸入口，所述整流 橋Dyl的第一輸出口連接電解電容CyS的正極，所述整流橋Dyl的第二輸出口連接電解電 容CyS的負極。本實用新型的優(yōu)點在于通過開關電源的設置可將單相載波表體積縮減為普通電 能表的一半，功耗降低40 % 50 %，大大節(jié)約了能源。且電能表能耐受在420V電壓下工作 4小時不損壞，它還具有抑制傳導干擾能力強，可靠性高的優(yōu)點。

圖1為本實用新型的原理框圖。圖2為本實用新型中一種高頻濾波抗干擾模塊的電路示意圖。圖3為本實用新型中另一種高頻濾波抗干擾模塊的電路示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明如圖1所示的一種單相低功耗智能載波電能表，它包括高頻濾波抗干擾模塊、電 能計量模塊、中央處理單元、數據輸入模塊、電能表電源電路、數據輸出模塊和通信模塊，它 還包括開關電源模塊，其中，所述高頻濾波抗干擾模塊與開關電源模塊的輸入端連接，開關 電源模塊的輸出端通過電能表電源電路分別連接于電能計量模塊、通信模塊和中央處理單 元，所述電能計量模塊、通信模塊、數據輸入模塊、數據輸出模塊分別接入中央處理單元。所 述中央處理單元還連接有數據存儲模塊和繼電器控制單元。如圖2所示，上述技術方案中，所述高頻濾波抗干擾模塊包括壓敏電阻ZR1、傳導 干擾濾波電路、整流橋Dyl、復合熱敏電阻RyS和電解電容Cy8，其中，所述傳導干擾濾波電 路主要由電容Cy7、電容Cy5、共模電感Tyl、電感Lyl和電感Ly2組成，所述復合熱敏電阻 RyS主要由熱敏電阻Rl和壓敏電阻ZR2組成，所述壓敏電阻ZRl和電容Cy7并聯(lián)后接入交 流電的火線輸入端Jy6和零線輸入端Jy5之間，所述交流電的火線輸入端Jy6通過共模電 感Tyl的第一電感線圈連接電容Cy5的一端，所述交流電的零線輸入端Jy5通過共模電感 Tyl的第二電感線圈連接電容Cy5的另一端，所述電容Cy5的一端通過電感Ly2接入整流橋 Dyl的第一輸入口，所述電容Cy5的另一端通過電感Lyl接入整流橋Dyl的第二輸入口，所 述整流橋Dyl的第一輸出口接入壓敏電阻ZR2的一端，所述整流橋Dyl的第二輸出口通過 熱敏電阻Rl接入壓敏電阻ZR2的另一端，所述壓敏電阻ZR2的一端接入電解電容CyS的正 極，所述壓敏電阻ZR2的另一端接入電解電容CyS的負極。如圖3所示，上述技術方案中的高頻濾波抗干擾模塊還可以設計成，所述壓敏電 阻ZRl接入交流電的火線輸入端Jy6和零線輸入端Jy5之間，交流電的火線輸入端Jy6連 接壓敏電阻ZR2的一端，交流電的零線輸入端Jy5通過熱敏電阻Rl連接壓敏電阻ZR2的另 一端，所述電容Cy7的一端接入所述壓敏電阻ZR2的一端，所述電容Cy7的另一端接入所述壓敏電阻ZR2的另一端，所述壓敏電阻ZR2的一端通過共模電感Tyl的第一電感線圈連接 電容Cy5的一端，所述壓敏電阻ZR2的另一端通過共模電感Tyl的第二電感線圈連接電容 Cy5的另一端，所述電容Cy5的一端通過電感Ly2接入整流橋Dyl的第一輸入口，所述電容 Cy5的另一端通過電感Lyl接入整流橋Dyl的第二輸入口，所述整流橋Dyl的第一輸出口連 接電解電容CyS的正極，所述整流橋Dyl的第二輸出口連接電解電容CyS的負極。下面結合本實用新型的工作原理對本實用新型做進一步具體的說明在交流電輸入端接入抗干擾、抗攻擊保護電路，先經過壓敏電阻ZR1，其主要作用 為抗雷擊浪涌攻擊。由電容Cy7、共模電感Tyl、電容Cy5、電感Lyl、電感Ly2組成一個傳導 干擾濾波電路，其中Tyl為共模電感，可有效抑制共模信號，同時電感和電容也組成一個LC 濾波電路，更好的吸收電路中的傳導干擾信號。經整流橋DYl整流后，接入復合熱敏電阻 Ry8，再由電容CyS濾波，得到電源電壓。復合熱敏電阻RyS由壓敏電阻ZR2和熱敏電阻Rl 組成，當輸入電壓為420V時壓敏電阻ZR2將電壓鉗制在保護電壓，其發(fā)熱產生的熱量傳給 熱敏電阻R1，熱敏電阻Rl阻值增大，分壓也增大，使輸出電壓下降，保證電能表正常工作。 此電路結構如圖2中結構一，同時也可將復合熱敏電阻RyS放在壓敏電阻ZRl和電容Cy7 之間，先保護再濾波。經保護電路后，通過開關電源進行DC-DC轉換，便得到供各部分電路工作的直流 電源。因采用開關電源設計，當不進行載波通信時，電源功耗很??；當進行通信時，通過開關 電源的反饋電路，可增大輸出電流，這樣即滿足了載波通信的要求，又實現(xiàn)了低功耗。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業(yè)技術人員公知的現(xiàn)有技術。
權利要求一種單相低功耗智能載波電能表，它包括高頻濾波抗干擾模塊、電能計量模塊、中央處理單元、數據輸入模塊、電能表電源電路、數據輸出模塊和通信模塊，其特征在于它還包括開關電源模塊，其中，所述高頻濾波抗干擾模塊與開關電源模塊的輸入端連接，開關電源模塊的輸出端通過電能表電源電路分別連接于電能計量模塊、通信模塊和中央處理單元，所述電能計量模塊、通信模塊、數據輸入模塊、數據輸出模塊分別接入中央處理單元。
2.根據權利要求1所述的一種單相低功耗智能載波電能表，其特征在于所述中央處 理單元還連接有數據存儲模塊和繼電器控制單元。
3.根據權利要求1或2所述的一種單相低功耗智能載波電能表，其特征在于所述高 頻濾波抗干擾模塊包括壓敏電阻ZRl、傳導干擾濾波電路、整流橋Dy 1、復合熱敏電阻RyS和 電解電容Cy8，其中，所述傳導干擾濾波電路主要由電容Cy7、電容Cy5、共模電感Tyl、電感 Lyl和電感Ly2組成，所述復合熱敏電阻RyS主要由熱敏電阻Rl和壓敏電阻ZR2組成，所述 壓敏電阻ZRl和電容Cy7并聯(lián)后接入交流電的火線輸入端Jy6和零線輸入端Jy5之間，所 述交流電的火線輸入端Jy6通過共模電感Tyl的第一電感線圈連接電容Cy5的一端，所述 交流電的零線輸入端Jy5通過共模電感Tyl的第二電感線圈連接電容Cy5的另一端，所述 電容Cy5的一端通過電感Ly2接入整流橋Dyl的第一輸入口，所述電容Cy5的另一端通過 電感Lyl接入整流橋Dyl的第二輸入口，所述整流橋Dyl的第一輸出口接入壓敏電阻ZR2 的一端，所述整流橋Dyl的第二輸出口通過熱敏電阻Rl接入壓敏電阻ZR2的另一端，所述 壓敏電阻ZR2的一端接入電解電容CyS的正極，所述壓敏電阻ZR2的另一端接入電解電容 Cy8的負極。
4.根據權利要求1或2所述的一種單相低功耗智能載波電能表，其特征在于所述高 頻濾波抗干擾模塊包括壓敏電阻ZRl、傳導干擾濾波電路、整流橋Dy 1、復合熱敏電阻RyS和 電解電容Cy8，其中，所述傳導干擾濾波電路主要由電容Cy7、電容Cy5、共模電感Tyl、電感 Lyl和電感Ly2組成，所述復合熱敏電阻RyS主要由熱敏電阻Rl和壓敏電阻ZR2組成，所 述壓敏電阻ZRl接入交流電的火線輸入端Jy6和零線輸入端Jy5之間，交流電的火線輸入 端Jy6連接壓敏電阻ZR2的一端，交流電的零線輸入端Jy5通過熱敏電阻Rl連接壓敏電阻 ZR2的另一端，所述電容Cy7的一端接入所述壓敏電阻ZR2的一端，所述電容Cy7的另一端 接入所述壓敏電阻ZR2的另一端，所述壓敏電阻ZR2的一端通過共模電感Tyl的第一電感 線圈連接電容Cy5的一端，所述壓敏電阻ZR2的另一端通過共模電感Tyl的第二電感線圈 連接電容Cy5的另一端，所述電容Cy5的一端通過電感Ly2接入整流橋Dyl的第一輸入口， 所述電容Cy5的另一端通過電感Lyl接入整流橋Dyl的第二輸入口，所述整流橋Dyl的第 一輸出口連接電解電容CyS的正極，所述整流橋Dyl的第二輸出口連接電解電容CyS的負 極。
專利摘要本實用新型公開了一種單相低功耗智能載波電能表，它包括高頻濾波抗干擾模塊、電能計量模塊、中央處理單元、數據輸入模塊、電能表電源電路、數據輸出模塊和通信模塊，其特征在于它還包括開關電源模塊，其中，所述高頻濾波抗干擾模塊與開關電源模塊的輸入端連接，開關電源模塊的輸出端通過電能表電源電路分別連接于電能計量模塊、通信模塊和中央處理單元，所述電能計量模塊、通信模塊、數據輸入模塊、數據輸出模塊分別接入中央處理單元。本實用新型可將單相載波表體積縮減為普通電能表的一半，功耗降低40％～50％，大大節(jié)約了能源。且電能表能耐受在420V電壓下工作4小時不損壞，它還具有抑制傳導干擾能力強，可靠性高的優(yōu)點。
文檔編號G01R22/06GK201637781SQ20102010736
公開日2010年11月17日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權日2010年1月29日
發(fā)明者李中澤 申請人:武漢盛帆電子股份有限公司