单相导轨式载波电能表

摘要

本发明涉及一种单相载波电能表，提供一种使用开关电源方案的单相导轨式载波电能表，包括电源模块、单片机处理单元、电能计量模块、载波通信电源切换控制模块、电力线载波通信模块。本发明采用导轨式电能表的外形和开关电源供电方案，使电能表具有小体积、高可靠性、低功耗等优点。

主权项

单相导轨式载波电能表，包括电源模块、单片机中央处理单元、电能计量模块、载波通信电源切换控制模块、电力线载波通信模块，其特征是：所述电源模块包括高频滤波抗干扰电路、开关电源电路和整流滤波稳压电路，其中高频滤波抗干扰电路的输出端与开关电源电路的输入端相联，开关电源电路的输出端与整流滤波稳压电路的输入端相联，整流滤波稳压电路的输出端分别与单片机中央处理单元、电能计量模块和载波通信电源切换控制模块的电源输入端相联，单片机中央处理单元的控制输出端与载波通信电源切换控制模块的控制信号端相联，载波通信电源切换控制模块的输出端与电力线载波通信模块的电源端相联；所述开关电源电路由耦合变压器电路、脉宽调制驱动电路、脉宽调制驱动电路和耦合变压器电路之间接有的反馈采样及其控制电路组成；所述耦合变压器电路由耦合变压器T1、稳压二极管D3、二极管D1和二极管D2组成；所述脉宽调制驱动电路由滤波电容C1和集成MOS管的脉宽调制芯片U1组成，所述脉宽调制芯片U1型号为VIPER12A，集成有MOS管；所述反馈采样及其控制电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、光耦OP1和三端稳压管D4组成；所述耦合变压器T1的1、5两端接高频滤波抗干扰电路的输出端，耦合变压器T1的2、5端分别连接到脉宽调制芯片U1的脉宽调制输出端、GND端，耦合变压器T1的4端通过稳压二极管D3连接到脉宽调制芯片U1的工作电压端，耦合变压器T1的1端接二极管D1的正极，耦合变压器T1的2端接二极管D2的正极，二极管D1的负极与二极管D2的负极相连，所述耦合变压器T1次级输出端接有整流滤波稳压电路；所述脉宽调制驱动电路中电容C1连接在脉宽调制芯片U1的工作电压端和GND端之间；所述反馈采样及其控制电路的电阻R1一端接脉宽调制驱动电路中脉宽调制芯片U1的工作电压端，一端接在光耦OP1的输出端4端，光耦OP1的输出端3端连接到脉宽调制驱动电路中脉宽调制芯片U1的反馈输入端，光耦OP1的输入端接三端稳压管D4及其匹配电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5；所述反馈采样及其控制电路中三端稳压管D4的阳极接地，三端稳压管D4的阴极经电阻R3接其工作电源，三端稳压管D4的阴极接反馈采样及其控制电路中光耦OP1的输入端2端，三端稳压管D4的参考极经电阻R4接地，三端稳压管D4的参考极经电阻R5接其工作电源，电阻R2连接在反馈采样及其控制电路中光耦OP1的输入端1端和其工作电源之间；所述载波通信电源切换控制模块包括电阻R7、电阻R8、电容C4、电容C5、三极管BG1、三极管BG2、三端稳压管IC1和复合二极管D5，所述控制信号端P1与单片机中央处理单元的控制输出端相联，控制信号端P1经电阻R7连接到三极管BG1的基极，三极管BG1的发射极连接到GND，三极管BG1的集电极经电阻R8连接到三极管BG2的基极，三极管BG2的集电极连接到复合二极管D5的第一输入端，三极管BG2的发射极连接到三端稳压管IC1的输入端，三端稳压管IC1的输出端连接到复合二极管D5的第二输入端，电容C4连接在三端稳压管IC1的输入端和GND端之间，电容C5连接在三端稳压管IC1的输出端和GND端之间；所述三端稳压管IC1的输入端与开关电源电路的输出端相联，复合二极管D5的输出端与电力线载波通信模块的电源端相联。