本實(shí)用新型涉及電力計(jì)量儀表領(lǐng)域,尤其是涉及一種緩沖式掉電檢測電路。
背景技術(shù):
在開關(guān)電源應(yīng)用的電能表中,現(xiàn)有的掉電檢測電路是通過對變壓器次級輸出電壓取樣,產(chǎn)生信號(hào)給MCU,通過MCU識(shí)別掉電信號(hào)的狀態(tài),來判斷外部交流電源是否已經(jīng)移除或者電壓降低到工作范圍以外(即通常說的掉電)。
對于開關(guān)電源來說,變壓器次級輸出的電壓如果低于一定程度,即發(fā)出掉電信號(hào)給MCU的時(shí)刻,此刻,供給MCU的電壓已經(jīng)處于使得MCU正常工作的臨界狀態(tài),MCU即使立刻保護(hù)數(shù)據(jù),由于MCU的供電電壓即將降低到正常工作電壓以下,MCU在較短的過渡時(shí)間內(nèi)(一般為數(shù)十毫秒),很難完成大量數(shù)據(jù)的完整保護(hù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的掉電后數(shù)據(jù)容易丟失的技術(shù)問題,提供一種可以讓MCU在掉電后有較長緩沖時(shí)間保存數(shù)據(jù)的緩沖式掉電檢測電路。
本實(shí)用新型針對上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種緩沖式掉電檢測電路,包括整流電路、分壓電路、比較器電路和光耦隔離電路,所述整流電路的輸入端連接交流電,整流電路的輸出端連接分壓電路的輸入端,分壓電路的輸出端通過比較器電路連接光耦隔離電路的輸入端,光耦隔離電路的輸出端連接電能表MCU;分壓電路包括電阻R10、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電容C30、電容C31和電容C32,所述電容C30的正極連接整流電路輸出端正極,電容C30的負(fù)極連接電容C31的正極,電容C31的負(fù)極連接電容C32的正極,電容C32的負(fù)極連接整流電路輸出端負(fù)極,電阻R10、電阻R12和電阻R13串聯(lián)后與電容C30并聯(lián),電阻R14、電阻R15和電阻R16串聯(lián)后與電容C31并聯(lián),電阻R17、電阻R18和電阻R19串聯(lián)后與電容C32并聯(lián),電阻R19的第一端連接電阻R18,電阻R19的第二端連接電容C32的負(fù)極。
本方案直接從高壓部分取電壓信號(hào),并通過電阻分壓之后,輸入到比較器電路,再通過光耦隔離電路,輸出數(shù)字信號(hào)給MCU產(chǎn)生外部中斷,當(dāng)MCU檢測到此中斷信號(hào),立即完成存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的操作,此時(shí),由于高壓部分有高壓電容保持高壓部分的電壓緩慢下降,開關(guān)電源還可以繼續(xù)正常工作1-2秒,這樣次級輸出電壓供給MCU使用,還能保證1-2秒的穩(wěn)定輸出,相比于現(xiàn)有電路,在時(shí)間上,本電路有了1-2秒的掉電信號(hào)提前量,在這個(gè)1-2秒的過渡過程中, MCU供電電壓沒有任何變化,從而保證了MCU可以執(zhí)行相關(guān)內(nèi)部控制指令,可靠的保護(hù)大量的數(shù)據(jù)。
作為優(yōu)選,所述比較器電路包括電阻R4、電阻R8、電阻R21、電阻R22、二極管ZD7、電容C3、電容C36、穩(wěn)壓芯片U2和三極管Q4;所述電阻R21的第一端連接電阻R19的第一端,電阻R21的第二端連接穩(wěn)壓芯片U2的2腳,二極管ZD7的正極連接穩(wěn)壓芯片U2的3腳,二極管ZD7的負(fù)極連接穩(wěn)壓芯片U2的2腳;電容C3跨接在穩(wěn)壓芯片U2的2腳和3腳之間;穩(wěn)壓芯片U2的3腳還連接電阻R19的第二端并作為地線;電阻R4的第一端連接標(biāo)準(zhǔn)電壓VCC_F,第二端連接穩(wěn)壓芯片U2的1腳;三極管Q4的基極通過電阻R8連接穩(wěn)壓芯片U2的1腳,集電極通過電阻R22連接穩(wěn)壓芯片U2的3腳,發(fā)射極連接光耦隔離電路;電容C36的第一端連接標(biāo)準(zhǔn)電壓VCC_F,第二端接地。
比較器電路對電阻R19上的信號(hào)進(jìn)行檢測,當(dāng)電阻R19上的電壓發(fā)生變化時(shí),通過比較直接得到掉電的信息,然后將此信息發(fā)送到光耦隔離電路。
作為優(yōu)選,所述光耦隔離電路包括光耦P2和電容C37,所述光耦P2的輸入端正極連接標(biāo)準(zhǔn)電壓VCC_F,輸入端負(fù)極連接三極管Q4的發(fā)射極,輸出端正極通過掉電信號(hào)連接到電能表MCU,輸出端負(fù)極接地;電容C37跨接在光耦P2的輸出端正極和輸出端負(fù)極之間。
光耦隔離電路將MCU和高壓部分隔離,保護(hù)電路的安全。
作為優(yōu)選,所述穩(wěn)壓芯片U2為TL431AIDBZ芯片。
作為優(yōu)選,所述整流電路為橋式整流電路。
本實(shí)用新型帶來的有益效果是,掉電后能夠維持MCU正常工作電壓1-2秒,并及時(shí)發(fā)送掉電信息給MCU,使MCU有足夠時(shí)間來保存數(shù)據(jù),避免數(shù)據(jù)丟失。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的一種整流電路和分壓電路的電路圖;
圖2是本實(shí)用新型的一種比較器電路和光耦隔離電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例,并結(jié)合附圖,對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
實(shí)施例:本實(shí)施例的一種緩沖式掉電檢測電路,包括整流電路、分壓電路、比較器電路和光耦隔離電路,所述整流電路的輸入端連接交流電,整流電路的輸出端連接分壓電路的輸入端,分壓電路的輸出端通過比較器電路連接光耦隔離電路的輸入端,光耦隔離電路的輸出端連接電能表MCU。
如如1所示,分壓電路包括電阻R10、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電容C30、電容C31和電容C32,所述電容C30的正極連接整流電路輸出端正極,電容C30的負(fù)極連接電容C31的正極,電容C31的負(fù)極連接電容C32的正極,電容C32的負(fù)極連接整流電路輸出端負(fù)極,電阻R10、電阻R12和電阻R13串聯(lián)后與電容C30并聯(lián),電阻R14、電阻R15和電阻R16串聯(lián)后與電容C31并聯(lián),電阻R17、電阻R18和電阻R19串聯(lián)后與電容C32并聯(lián),電阻R19的第一端連接電阻R18,電阻R19的第二端連接電容C32的負(fù)極。
如圖2所示,比較器電路包括電阻R4、電阻R8、電阻R21、電阻R22、二極管ZD7、電容C3、電容C36、穩(wěn)壓芯片U2和三極管Q4;所述電阻R21的第一端連接電阻R19的第一端,電阻R21的第二端連接穩(wěn)壓芯片U2的2腳,二極管ZD7的正極連接穩(wěn)壓芯片U2的3腳,二極管ZD7的負(fù)極連接穩(wěn)壓芯片U2的2腳;電容C3跨接在穩(wěn)壓芯片U2的2腳和3腳之間;穩(wěn)壓芯片U2的3腳還連接電阻R19的第二端并作為地線;電阻R4的第一端連接標(biāo)準(zhǔn)電壓VCC_F,第二端連接穩(wěn)壓芯片U2的1腳;三極管Q4的基極通過電阻R8連接穩(wěn)壓芯片U2的1腳,集電極通過電阻R22連接穩(wěn)壓芯片U2的3腳,發(fā)射極連接光耦隔離電路;電容C36的第一端連接標(biāo)準(zhǔn)電壓VCC_F,第二端接地。
比較器電路對電阻R19上的信號(hào)進(jìn)行檢測,當(dāng)電阻R19上的電壓發(fā)生變化時(shí),通過比較直接得到掉電的信息,然后將此信息發(fā)送到光耦隔離電路。
光耦隔離電路包括光耦P2和電容C37,所述光耦P2的輸入端正極連接標(biāo)準(zhǔn)電壓VCC_F,輸入端負(fù)極連接三極管Q4的發(fā)射極,輸出端正極通過掉電信號(hào)連接到電能表MCU,輸出端負(fù)極接地;電容C37跨接在光耦P2的輸出端正極和輸出端負(fù)極之間。
光耦隔離電路將MCU和高壓部分隔離,保護(hù)電路的安全。
穩(wěn)壓芯片U2為TL431AIDBZ芯片。
整流電路為橋式整流電路,輸入端一般為220V或380V交流電。電能表的開關(guān)電源連接整流電路輸出端。
本方案直接從高壓部分取電壓信號(hào),并通過電阻分壓之后,輸入到比較器電路,再通過光耦隔離電路,輸出數(shù)字信號(hào)給MCU產(chǎn)生外部中斷,當(dāng)MCU檢測到此中斷信號(hào),立即完成存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的操作,此時(shí),由于高壓部分有高壓電容保持高壓部分的電壓緩慢下降,開關(guān)電源還可以繼續(xù)正常工作1-2秒,這樣開關(guān)電源的變壓器次級輸出電壓供給MCU使用,還能保證1-2秒的穩(wěn)定輸出,相比于現(xiàn)有電路,在時(shí)間上,本電路有了1-2秒的掉電信號(hào)提前量,在這個(gè)1-2秒的過渡過程中, MCU供電電壓沒有任何變化,從而保證了MCU可以執(zhí)行相關(guān)內(nèi)部控制指令,可靠的保護(hù)大量的數(shù)據(jù)。
本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明創(chuàng)造精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代,但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的原理或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
盡管本文較多地使用了分壓電路、比較器電路、穩(wěn)壓芯片等術(shù)語,但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì);把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明創(chuàng)造精神相違背的。