[实用新型]电子式预付费电能表

说明书

本实用新型是一种电能计量仪表，特别涉及一种能实现预付费的电子式单相电能表。

我国目前已有一些这类的电能表专利申请或专利，也有一些这样的产品在试销试用，但尚无真正为用户接受、取得一定市场占有率的产品。因为电能表是一种计量器具，必须通过有关计量部门的全性能检测，取得相应的计量器具制造许可证和生产许可证后，产品才能生产面市。在正当竟争中，性能价格比是一个十分重要的制约因素。

目前，电子式预付费电能表电路结构，大都由计量单元Ⅰ、控制单元Ⅱ、电源单元Ⅲ三部分组成，并另配有具有密码并能传递电量等各种有关数据的IC卡。电源部分为计量和控制单元提供直流工作电压。通常采用同一组电源向计量、控制单元供电。电路结构虽相对较为简单，但有关性能、特别是电磁兼容性这一重要性能指标难以达到要求；北京某单位提供的一种电能表，其电源部分电路结构为对市电经由一变压器组件和一电容器组件分别进行降压整流、稳压成二组电源对计量、控制部分供电，据悉取得了较好的电磁兼容性，但其电源电路及整机电路结构较为复杂，仍有不足，性能价格比偏低，不利于推广使用。

本实用新型目的是提供一种结构相对简单和成本相对低廉，而性能可靠，性能价格比优于上述现有技术的电子式预付费电能表。

本实用新型电路结构与现有同类技术基本相同或相似。由计量Ⅰ、控制Ⅱ、电源Ⅲ三部分组成。计量单元有电能表专用集成电路D1，电流采样电路101，电压采样电路102，用电指示电路103，光电隔离电路104。控制单元则以单片机D3为核心，设有单片机输入电路201、开关电路202、数据显示电路203，掉电保护电路204,IC卡卡座电路205。计量、控制两单元经光电隔离电路104和单片机输入电路201，实现光、电隔离耦合联接。其特征在于电源单元为对市电经滤波器301、变压器T滤波变压后，经一稳压电路302，二稳压电路303得到两组不共地电源，分别对计量和控制单元供电。这样使得计量、控制两单元不发生直接电的联系，形成相对隔离的两个独立体，从而大大减小了二者间的相互干扰，因而具有更优的电磁兼容性。

下面结合附图作进一部说明。

图1．本实用新型电路结构原理方框图。

图2．本实用新型实例电源电路结构图。

压敏电阻RV、电感L1、L2、电容C8、C9构成的低通滤波器滤出市电电源中的高频干扰信号。压敏电阻RV同时还可以滤出雷电信号。其两输入端“V_1N”和“N”分别与电能表的1^#、2^#接线柱相连接。两输出端与变压器T的初级绕组两端分别连接。变压器T有两个独立的次级绕组，一绕组的一端接模拟信号地即，另一端接晶体整流二极管V2、V3的连接端。V2、V3对变压器的交流信号进行正、负半波整流，正半波经C11、C12滤波，再经电阻R39、稳压二极管VE1稳压成+5V电源。负半波经C13、C14滤波，再经电阻R40、稳压二极管VE2稳压成-5V电源。电容C10、C15为滤波电容。±5V电源分别与计量单元的电能表专用集成电路D1的相应脚17脚和11脚连接，向计量单元供电。变压器的第二个次级绕组与晶体整流二极管V4～V7相接，对变压后的交流信号进行桥式整流，而后经过二极管V8和电容C16、C17进行滤波，产生直流电压VD1，继经三端稳压器W稳压、电容C18滤波后，产生直流电压VD2。再经晶体二极管V9、电容C19、C20后，产生掉电保护电源VD3。图中A、VD1、VD2、VD3、数字地即“”分别与控制单元中相对应的A、VD1、VD2、VD3、连通，对控制单元提供工作电压。

这样，市电经同一滤波器滤波，同一变压器变压和一稳压电路、二稳压电路稳压，得到了两组独立的电源，分别对计量与控制单元供电，使计量单元与控制单元成为两个真正隔离的相互独立体。

图3．为本实用新型实例计量单元电路结构图。

由锰铜分流器R0、电阻R1、R2，电容C1、C2组成的电流采样电路。与电能表专用集成电路D1的相应脚1、2脚相连接。R0直接焊装在靠近D1的1、2脚的印制板上，这样可以减短采样信号线的长度，降低干扰，电阻R8、R9、RP、R10和电容C3、以及电阻R3、R4、R5、R6、R7组成电压采样电路，R8、RP、R10为电阻分压电路，R9为D1输入电阻接入D1的相应脚4脚，电阻R3～R7构成调整用电阻网络。在R9两端并联有电容C3用来调节电能表的超前、滞后误差。