[发明专利]基于零线判断开关电源三相低功耗费控智能电能表

说明书

技术领域

本发明涉及一种三相电能表技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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ZR1、压敏电阻ZR2、压敏电阻ZR3、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R1连接在所述整流电路中二极管D1的负极和第一相线JA1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JB1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JC1之间，压敏电阻ZR1连接在第一相线JA1和零线JN1之间，压敏电阻ZR2连接在第二相线JB2和零线JN1之间，压敏电阻ZR3连接在第三相线JC1和零线JN1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RT1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D1~二极管D12、二极管D14和二极管D15；所述二极管D1的负极连接所述开关电源保护电路中电阻R1的一端，二极管D4的负极连接二极管D1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D1的负极，二极管D10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D11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D10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JN1，二极管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DZ1、电阻R10、电阻R11和光电耦合器OP1；所述稳压二极管DZ1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Q1的源级，稳压二极管DZ1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R11并联在光电耦合器OP1的输入端，光电耦合器OP1的输入端通过电阻R10、电阻R11接入稳压二极管DZ1的两端，光电耦合器OP1的输出端JI的输出信号连接到单片机中央处理单元。