[发明专利]单相导轨式载波电能表

说明书

技术领域

本发明涉及一种单相载波电能表，特别是一种使用开关电源方案的单相导轨式载波电能表。

背景技术

现有的带载波通信模块的普通单相电子式电能表，体积普遍较大，造成了原材料的严重浪费，也因其占用面积过大的问题给安装施工带来了一定的困难。针对上述问题，人们提出了导轨式电能表的方案，导轨式电能表相对于普通的电子式电能表具有体积小，安装方便等优点。但是现有的导轨式电能表由于体积的限制，不能将普通变压器放置其中，又因载波通信功能对电能表电源的耐压和抗干扰要求较高，阻碍了载波通信技术在单相导轨式电能表上的应用。

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，而提供一种单相导轨式载波电能表，其在保证电能表原有性能条件下，能有效降低电能表的自身功耗，满足节能环保的要求，并能实现通过电力线载波方式的集中抄表。

本发明的目的是通过如下技术措施来实现的：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，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。

在上述技术方案中，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。

在上述技术方案中，所述脉宽调制芯片U1型号为VIPER12A，集成有MOS管。

在上述技术方案中，所述高频滤波抗干扰电路包括复合热敏R6、电容C2、电容C3、电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、整流桥DT, 外部交流电通过火线输入L端和零线输入N端接入电路，复合热敏电阻R6并联在火线输入L端和零线输入N端之间，电容C2并联在火线输入L端和零线输入N端之间；火线输入L端经电感L1、电感L3连接到整流桥DT的输入端，火线输入N端经电感L2、电感L4连接到整流桥DT的另一输入端；整流桥DT的输出端与开关电源电路相联，电容C3并联在整流桥DT的输出端和开关电源电路之间。