[发明专利]一种电表过流保护方法及过流保护电路

说明书

本发明提供一种电表过流保护方法及过流保护电路，可在不增加任何过流保护电路的情况下，仅通过电表内部已有电路的部分改进来实现过流保护，同时实现对电表内电流的有效控制，所述电表过流保护方法包括：校准所述电表内的阻值，其中所述阻值包括所述电表的采样电阻和分压电阻阻值；在所述电表工作状态下获得负载电流I；以及根据所述负载电流I与一个预设电流值IMAX间的数值比较来确定是否切断所述负载的电源。在本发明一个实施例中，提供一种实现此过流保护方法的过流保护电路。

技术领域

本发明涉及电力系统电力采集技术，尤其是涉及一种电表内的过流保护的方法及实现该方法的电路。

背景技术

现有技术的过流保护方案主要是采用：单独采用自恢复保险丝进行过流保护；利用电表内的过流保护电路中的功率保护芯片进行过流输出控制，在电流超出一定值后将不输出电流；或者是设置三极管开关，可利用三极管的导通特性，当电流超过一定值后，利用连接的电阻上产生的压降来开启或关断三极管。在这些方式中，若使用在电表内装设自恢复保险丝，则不能保证每次出现过流情况时能够真正断开，在自恢复保险丝中仍存在维持电流，同时自恢复保险丝受温度影响大，温度越高，其保护电流限值越小；而若在电表内另外增加过流保护电路或者使用三极管开关，将增加电表的测试和设计成本，而且为了增加过流保护电路，则电表内电路设计将会较为复杂。

发明内容

本发明解决上述缺陷，不专门设计过流保护电路，仅通过电表内部已有电路的部分改进来实现过流保护，同时实现对电表内电流的有效控制，可通过过流保护来实现对电表内电源功率的控制。为了实现这种目的，在一个实施例中设计一种过流保护的方法，通过电表的微处理器(MCU)实时监测流过电表负载的输入电流I，若该负载电流I大于MCU芯片单元预设的电流IMAX则切断电表的负载电源通路。在另一实施例中，基于电表原有电流/电压采样电路实现这种方法，主要是仅通过所述MCU单元来控制和检测负载电流I，从而有效控制电表电源功率。

在上述实施例中，所述MCU单元主要是获取负载电流I，为了有效而准确地获取该负载电流I，那么首先需要确保电表内的电阻阻值，消除这些电阻的误差，所以需要首先校准这些电阻的误差，使得电阻采样更为精确、功率控制更为有效。因此，在本发明实施例中，首先通过电表空载设计来校准电表内采样电阻；并获得电表内采样通路上的初始偏置电压VOFFSET。进一步地，将电表接入负载(例如，模拟负载)，从而通过分压方式来获得若干比例或设定值，同时可校准分压方式使用的电阻误差。然后，在所述电表处于工作作态下即可根据这些获得的比例或设定值来实时计算实际产生的负载电流I，这样就能够实时监测该负载电流I是否真正超出了预设值IMAX，以便于更有效地切换负载电源通路。通过这样的方法检测出的负载电流排除了电表内阻的干扰，并且简化了电路设计，其测量值是精确有效的。

在上述实施例中，所述电阻是电表内原本设计的，也可以是部分增设的，例如，可使用电表原有的电流/电压采样电路或通路来获取上述任何电流/电压值，也可以对这些电阻进行增减或组合，在本发明实施例中，采用电表原有的电阻设计是最为有效的。

基于上述设计原理，在一个实施例中，一种电表过流保护方法包括：校准所述电表内的阻值，其中所述阻值包括所述电表的采样电阻和分压电阻阻值；在所述电表工作状态下获得负载电流I；以及根据所述负载电流I与一个预设电流值IMAX间的数值比较来确定是否切断所述负载的电源。

在一种改进中，所述校准所述电表内的阻值的步骤进一步包括：将所述电表设为空载状态来校准其中的分压电阻的初始误差，并得到初始偏置电压，满足关系式：

VOFFSET＝V1–V2 (1)