一種防止電表低電壓重復(fù)啟動的電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種簡易可靠的防止在低電壓時電表重復(fù)啟動的電路或方法，主要用于電測儀器儀表領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)，國家電網(wǎng)公司對智能電能表產(chǎn)品要求越來越高，不僅要求性能可靠，價格低廉，還需要有寬電壓工作范圍，并要求智能電表有掉電檢測功能。
[0003]目前，檢測智能電表掉電常用的方案是對電表內(nèi)的變壓器的輸出電壓整流后進(jìn)行采樣，并與設(shè)定值進(jìn)行比較，若高于設(shè)定值則認(rèn)為已上電，若低于設(shè)定值則認(rèn)為掉電。而目前的電能表產(chǎn)品的90%以上的供電電源采用變壓器方式。
[0004]由于國家電網(wǎng)要求60%額定電壓時就能正常工作，而此時的變壓器供電能力非常弱，啟動前由于負(fù)載小，輸出電壓存在虛高現(xiàn)象而高于設(shè)定值的問題，電表檢測到上電便啟動，啟動后由于負(fù)載增大，變壓器輸出電壓便會跌落又低于設(shè)定值，此時電表檢測到掉電，進(jìn)入睡眠狀態(tài)，睡眠狀態(tài)負(fù)載減小，以此往復(fù)循環(huán)，進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)，很可能造成電表出錯，甚至程序紊亂。
[0005]例如，常用的穩(wěn)壓電源主要有線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源兩種。線性穩(wěn)壓電源由于調(diào)整管工作在線性放大區(qū)，在輸入輸出電壓差值越大時，調(diào)整管的損耗越大，電源效率較低，有時還需配備散熱裝置，且只能實現(xiàn)輸入到輸出的降壓轉(zhuǎn)換。但線性穩(wěn)壓電源的輸出波形具有失真度低、動態(tài)響應(yīng)快和頻帶寬的優(yōu)點(diǎn)。在開關(guān)穩(wěn)壓電源中，調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，由于管子的飽和導(dǎo)通壓降和截止電流都很小，所以管耗主要發(fā)生在狀態(tài)轉(zhuǎn)換的過程中，電源效率可提高到75%-97%。同時，由于省略了電源變壓器和調(diào)整管的散熱裝置，所以相對于線性穩(wěn)壓電源，開關(guān)穩(wěn)壓電源體積小、重量輕。但開關(guān)電源的輸出波形電壓紋波大，存在電壓畸變和延時，且電路設(shè)計較復(fù)雜、對元器件要求較高。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的是解決上述缺陷，設(shè)計一種簡易可靠的防止電表處于低電壓時重復(fù)啟動的解決方案，解決常規(guī)方案高成本、工藝復(fù)雜以及可靠性低的問題。本實用新型一種防止電表低電壓重復(fù)啟動的電路，并聯(lián)于電表內(nèi)的電源，簡單可靠。在一個方案中，可采用分壓的方式來產(chǎn)生電源的啟動電壓，而同時使用一個負(fù)載來帶動實際電壓的啟動，同時通過測量這個實際電壓和所產(chǎn)生的電源啟動電壓相比較后可確認(rèn)電表已經(jīng)正常上電，此時即可斷開負(fù)載。電表的處理器(例如MCU)等元器件可接通至電源。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，在本實用新型一個方面，一種防止電表低電壓重復(fù)啟動的電路包括:連接于電源端與接地端之間的帶載負(fù)載，用于產(chǎn)生帶載電壓;并聯(lián)于所述帶載負(fù)載的啟動電壓設(shè)定電路，通過分壓方式來設(shè)定電源啟動電壓；以及比較開關(guān)，設(shè)于所述帶載負(fù)載與啟動電壓設(shè)定電路之間，根據(jù)所述啟動電壓來導(dǎo)通或關(guān)斷所述的帶載負(fù)載。
[0008]較佳的，所述的啟動電壓設(shè)定電路包括了串接于電源端與接地端之間的第一分壓電阻和第二分壓電阻。
[0009]在一個較佳例子里，所述比較開關(guān)包括相互共射連接的第一三極管和第二三極管，所述第一三極管的集電極C極和發(fā)射極E極分接至電源端和接地端，所述比較開關(guān)被配置為:在所述帶載電壓低于電源啟動電壓時，關(guān)斷第二三極管并導(dǎo)通第一三極管以啟動所述帶載負(fù)載，從而使得電源端為實際可測帶載電壓；以及在所述帶載電壓等于或高于電源啟動電壓時，導(dǎo)通第二三極管并關(guān)斷第一三極管以關(guān)斷帶載負(fù)載，使得電表的電源啟動。
[0010]在本實用新型另一個方面，一種防止電表低電壓重復(fù)啟動的方法包括:在電表電源端與接地端設(shè)置帶載負(fù)載以產(chǎn)生帶載電壓;與所述帶載負(fù)載并聯(lián)設(shè)置一啟動電壓設(shè)定電路以通過分壓方式來設(shè)定電源啟動電壓；比較所述帶載電壓與電源啟動電壓，在所述帶載電壓等于或高于電源啟動電壓時，關(guān)斷所述帶載負(fù)載，啟動電表的電源。
[0011]較佳的，上述方法可進(jìn)一步包括:通過在所述帶載負(fù)載與啟動電壓設(shè)定電路之間設(shè)置比較開關(guān)來比較所述的帶載電壓與電源啟動電壓。
[0012]本實用新型的技術(shù)方案的優(yōu)勢在于:可通過簡單的電路方式檢測電源兩端實際電壓大小，不需要設(shè)計其他額外附加電路或元器件來穩(wěn)定電源的電壓，而且成本較低且實際效果突出，便于推廣。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型電路實施例的部分示意圖。
【具體實施方式】
[0014]結(jié)合圖1，本實用新型防止電表低電壓重復(fù)啟動的電路主要包括了并聯(lián)在電源兩側(cè)的負(fù)載R，這個負(fù)載R被用于承載實際測量電壓的介質(zhì)，其連接于所述的電源端VCC與接地端GND之間，用于產(chǎn)生帶載電壓。所述電路又包括了并聯(lián)于所述帶載負(fù)載的啟動電壓設(shè)定電路，通過分壓方式來設(shè)定電源啟動電壓；以及比較開關(guān)，設(shè)于所述帶載負(fù)載與啟動電壓設(shè)定電路之間，根據(jù)所述啟動電壓來導(dǎo)通或關(guān)斷所述的帶載負(fù)載。
[0015]按照圖1實施例，所述的啟動電壓設(shè)定電路包括了串接于電源VCC端與接地端GND之間的第一分壓電阻R4和第二分壓電阻R5。分壓電阻用于產(chǎn)生電表電源的實際啟動電壓。
[0016]在一個較佳例子里，所述比較開關(guān)包括相互共射連接的第一三極管Ql和第二三極管Q2，所述第一三極管Ql的集電極C極和發(fā)射極E極分接至電源端VCC和接地端GND。在該實施例中，所述比較開關(guān)可被配置為:在所述帶載電壓低于電源啟動電壓時，關(guān)斷第二三極管Q2并導(dǎo)通第一三極管Ql以啟動所述帶載負(fù)載R，從而使得電源端VCC為實際可測帶載電壓；以及在所述帶載電壓等于或高于電源啟動電壓時，導(dǎo)通第二三極管Q2并關(guān)斷第一三極管Ql以關(guān)斷帶載負(fù)載R，使得電表的電源正常啟動。
[0017]例如圖1所示，第一三極管Ql的基極連接至第二三極管Q2的集電極，在電源端VCC與三極管Ql的基極之間連接有第一電阻Rl和第二電阻R2，其中第一電阻Rl用來決定對第一三極管Ql的調(diào)節(jié)能力，第二電阻R2用于調(diào)整第一三極管Ql與第二三極管Q2之間的電壓差，從而可通過第二三極管Q2的輸出來控制第一三極管Ql的狀態(tài)變化。在第一分壓電阻R4與第二分壓電阻R5之間設(shè)置了第三電阻R3，第三電阻R3另一端連接第二三極管Q2的基極，從圖1中可看出，第一、第二三極管的射極共地連接。
[0018]當(dāng)啟動電表的電源時，即電壓從OV