[实用新型]一种电能表用电源检测与切换装置

说明书

本实用新型属于开关电源保护技术领域，涉及一种电能表用电源检测与切换装置，主体结构包括MCU芯片单元、辅助电源电路单元、主电源电路单元、停抄电池电路单元、时钟电池电路单元、DC/DC电路单元、假负载电路单元、一号电压检测电路单元、二号电压检测电路单元、一号P沟道MOSFET电路单元和二号P沟道MOSFET电路单元，电源检测通过上电检测一号电压检测电路单元、二号电压检测电路单元和DC/DC电路单元是否上电；MCU芯片单元检测一号电压检测电路单元、二号电压检测电路单元和DC/DC电路单元的电平高低；当主电源电路单元掉电时，电源自动切换到停抄电池电路单元，MCU芯片单元进入低功耗模式，当停抄电池电路单元没电时，电源自动切换到时钟电池电路单元供电。

技术领域：

本实用新型属于开关电源保护技术领域，涉及一种电能表用电源检测与切换装置，为宽输入高可靠性能的开关电源方案提供了思路，适用于台区输入电压过高的三相表及终端场合。

背景技术：

电源是向电子设备提供功率的装置，也称电源供应器，电源功率的大小，常见的电源是干电池(直流电)与家用的110V-220V交流电源，电流和电压是否稳定，将直接影响电子设备的工作性能和使用寿命，对电源进行检测和切换十分有必要。中国专利201210079002.5公开的一种充电源检测切换装置，具有一第一输入端口与一第二输入端口，分别适于耦接一第一电压源与一第二电压源，该充电源检测切换装置包括：检测切换单元，耦接该第一输入端口与该第二输入端口，依据该第一电压源、第二电压源与该第一输入端口、第二输入端口的耦接情形输出该第一电压源与该第二电压源所提供的电压，其中该第一电压源的输出优先顺序高于该第二电压源；以及控制单元，耦接该检测切换单元，在该充电源检测切换装置处于快充模式时输出一快充控制信号，以控制该检测切换单元同时导通该第一电压源与该第二电压源的充电路径，其中该检测切换单元包括：一切换单元，耦接该第一输入端口与该第二输入端口，输出该第一电压源或该第二电压源所提供的电压，其中该切换单元包括：二极管，其阳极适于耦接该第一输入端口，该二极管的阴极耦接该充电源检测切换装置的输出；P型晶体管，其栅极与源极分别耦接该二极管的阳极与阴极，该P型晶体管的漏极耦接该第二输入端口；以及第一电阻，耦接在该P型晶体管的栅极与接地之间，其中该检测切换单元包括：检测单元，耦接该充电源检测切换装置的输出，检测该充电源检测切换装置的输出，并依据该充电源检测切换装置的输出产生一规格信号，其中该规格信号指示该充电源检测切换装置所输出的电压的规格；以及开关单元，耦接在该第二输入端口与该充电源检测切换装置的输出之间，该开关单元的导通状态受控于该控制单元，其中当该充电源检测切换装置处于快充模式时，该控制单元输出该快充控制信号以导通该开关单元，其中该开关单元为一晶体管，其中该检测单元包括：稳压器，耦接该充电源检测切换装置的输出，依据该充电源检测切换装置输出的电压产生一第一参考电压、一第二参考电压以及一第三参考电压；第二电阻；第三电阻；第四电阻；第五电阻，该第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻串接在该充电源检测切换装置的输出与接地之间；第一比较器，其正输入端耦接该第一参考电压，该第一比较器的负输入端耦接该第二电阻、第三电阻的共同接点；第二比较器，其正输入端耦接该第二参考电压，该第二比较器的负输入端耦接该第三电阻、第四电阻的共同接点；以及第三比较器，其正输入端耦接该第三参考电压，该第三比较器的负输入端耦接该第四电阻、第五电阻的共同接点，该第一比较器、第二比较器和第三比较器的输出端输出该规格信号，还包括：第一电压保护电路，耦接在该第一输入端口与该检测切换单元之间，判别该第一电压源所提供的电压是否落在一第一预设电压范围内，以决定是否将该第一电压源所提供的电压输出至该检测切换单元；以及第二电压保护电路，耦接在该第二输入端口与该检测切换单元之间，判别该第二电压源所提供的电压是否落在一第二预设电压范围内，以决定是否将该第二电压源所提供的电压输出至该检测切换单元，适用于一充电源检测切换装置，该充电源检测切换装置具有一第一输入端口与一第二输入端口，分别适于耦接一第一电压源与一第二电压源，该充电源检测切换方法包括：检测该第一电压源、第二电压源与该第一输入端口、第二输入端口的耦接情形；依据该第一电压源、第二电压源与该第一输入端口、第二输入端口的耦接情形输出该第一电压源与该第二电压源所提供的电压，其中该第一电压源的输出优先顺序高于该第二电压源；判断该充电源检测切换装置是否处于快充模式；以及若该充电源检测切换装置处于快充模式时，同时导通该第一电压源与该第二电压源的充电路径，还包括：检测该充电源检测切换装置的输出；以及依据该充电源检测切换装置的输出产生一规格信号，其中该规格信号指示该充电源检测切换装置所输出的电压的规格，还包括：检测与该第一输入端口、第二输入端口耦接的该第一电压源、第二电压源的电压规格是否落在其对应的预设电压范围内，以决定是否将该第一电压源、第二电压源做为充电电源；中国专利200610092593.4公开的一种具有有源负载检测功能的切换模式电源包括：切换单元，用于以由时间常数确定的频率来切换输入到变压元件的初级线圈的交流功率，并且向所述变压元件的次级线圈提供所切换的交流功率；分流单元，用于当从所述次级线圈输出的整流的电流或电压大于或小于基准值时，对从所述次级线圈输出的电流分流，并且向虚设电阻器提供分流电流；检测单元，用于检测流到所述虚设电阻器的所述分流电流；以及控制单元，用于通过根据所述检测单元所检测的分流电流来改变所述切换单元的时间常数，并且降低提供到所述变压元件的所述初级线圈的功率量，来控制切换频率；中国专利200710039492.5公开的一种双电源切换装置，由两台断路器、电动及手动操作机构、位置检测主令开关、控制器组成，还包括使用线性光电耦合器的电压检测电路，其特征在于：所述的使用线性光电耦合器的电压检测电路，还包括一个校正用的线性光电耦合器，两者具有相同的工作电流，所述的使用线性光电耦合器的电压检测电路合校正用的线性光电耦合器是这样组成的；检测电压的线性光电耦合器的输入端具有一个按常规设计的与发光管串接限流电阻，而它的输出端也皆有一个串接的限流电阻，限流电阻的上端连接于控制器的直流电源，线性光电耦合器的输出端还连接到微处理器的A/D1口用来读出检测电压，校正用的线性光电耦合器与检测电压的线性光电耦合器同样有分别串接于输入输出端的限流电阻，所不同的是输入端的限流电阻的上端连接于微处理器的D/A口，输出端的连接方法与检测电压的线性光电耦合器相同，只是连接线性光电耦合器的输出端连接到微处理器的A/D2口用来读出比较电压；中国专利00135708.5公开的一种切换型电源系统的轻负载检测方法，该切换型电源系统系包含第一绕组、第二绕组、第三绕组、及一个信号转换电路，第一绕组与第二绕组操作时，第三绕组电压与第二绕组的输出电压成比例，而在切换型电源系统操作时，切换型电源系统的一个检测电路的操作包含下列步骤：检测信号转换电路的电压变化；以及在信号转换电路的电压小於设定电压时，判定切换型电源系统处於轻负载状态。