专利名称：全失压检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种全失压检测电路，主要适用于智能电表中。
背景技术：
由于用电现场电网拓扑布局复杂，往往会出现有意或无意的PT回路断路、用户端计量侧的电压回路故障，导致用电异常，引发设备损坏、电量损失等一系列问题，给电网的管理和可靠运行带来了困难。在近两年国家大力推进智能电网的大背景下，要求智能电表能对用户端进行智能监控和管理，其中就包括有实时监控全失压工况。全失压工况的电能表存在两种工作状态1、电能表的市电电源低于临界电压仍能正常工作(简称为“市电模式”)，或者电能表的工作电源由辅助电源供电。2、电能表的工作电源低于电能表的正常工作电压(简称“电池模式”)，电能表改由电池供电同时进入低功耗工作模式。现有技术中，电池模式下检测全失压，绝大多数都是通过计量芯片主动采集电网数据，单片机(CPU)判断是否符合全失压的条件，造成时域上的大量浪费，而且计量芯片在采集电网数据时自身功耗很大，这种操作方式会增加电池功耗，减短电池寿命，因此现在的智能电表在停电后只检测一次电流，以区分是全失压还是掉电，之后就不再检测，直到电能表正常上电后，再判断全失压。这在一定程度上也为人为窃电创造了机会，降低了难度系数，增加了控制风险。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是针对上述存在的问题提供一种实时性高、功耗低的全失压检测电路，以达到降低电池功耗、延长电池寿命的目的。本实用新型所采用的技术方案是全失压检测电路，其特征在于它包括根据输入的三相电流采样所得模拟信号来选择检测信号的开关�？椋每啬？榈氖涑龆肆臃糯笃鳎梅糯笃鞯氖涑龆肆颖冉掀�。所述开关模块的信号输入引脚上电连接有用于滤除直流分量的电容。所述电容与开关�？榈男藕攀淙胍胖涞缌佑猩侠缱韬拖吕缱�。所述开关�？榈男秃盼猄GM3005。所述放大器的型号为SGM8521。所述比较器的型号为SGM8701。本实用新型的有益效果是1、开关�？�、放大器和比较器均采用超低UA级别功耗的1C，同时外围的偏置电阻和反馈网络均采用高精度的兆级电阻，使得整个全失压检测电路的Iq (静态电流)为12uA，从而降低了电路整体功耗，进而降低了电池功耗，延长了电池寿命。2、全失压检测由硬件电路实现，较之现有技术，其实时性更高。3、比较器输出产生电平翻转才会将CPU唤醒，其余时间CPU均处于低功耗模式(功耗为20uA)，大大降低了电池的功耗，从而保证智能电表停电后仍然具备实时全失压检测的功能。
图1是本实用新型的结构框图。图2是本实用新型的电路原理图。图3是本实用新型在实际应用中的结构框图。
具体实施方式
要实现电池模式下的全失压检测，就需要一套低功耗的触发机制电路(即全失压检测电路)，让智能电表的CPU在绝大多数时间都处于低功耗模式(睡眠模式)，保证智能电表停电后较长的一段时间或长期具备实时全失压检测的功能，如图1所示，本实施例全失压检测电路包括开关模块I (型号为SGM3005)，其输出端连接放大器2 (型号为SGM8521)，该放大器的输出端连接比较器3 (型号为SGM8701);其中开关�？镮用于选择检测信号，放大器2用于对信号进行放大处理，以便后续比较，比较器3用于将放大后的信号与设定的全失压起动电流阀值比较，该阀值可通过电阻R194、R195、R196灵活设置。如图2所示，所述开关�？镮 (U6)的引脚2、引脚5和引脚10作为三相电流采样所得模拟小信号的输入引脚，引脚9作为输出引脚与放大器2 (U3)的引脚3电连接，放大器2的引脚I作为输出引脚与比较器3 (U12)的引脚4电连接，比较器3的引脚3通过外围电阻R194、R195、R196设置全失压起动的电流阀值，比较器3的引脚I连接至电表CPU的I/O 口，用于唤醒CPU实现全失压功能，本例中该I/O 口采用沿中断方式，当比较器3的引脚I输出产生电平翻转，则CPU被唤醒。由于电流采样得到的模拟小信号存在直流偏置，本例在开关�？镮的引脚2、引脚5和引脚10上分别电连接有电容C87、C88和C89进行隔直处理，滤除直流分量；同时由于放大器2自身存在失调电压，本例在开关�？镮的引脚2上电连接上拉电阻R188和下拉电阻R189，在引脚5上电连接上拉电阻R190和下拉电阻R191，在引脚10上电连接上拉电阻R186和下拉电阻R187，将隔直处理后的信号调制到基准直流分量上，以提高检测精度。本实施例的工作原理如下电流采样得到的模拟小信号经隔直处理后调制到基准直流分量上，然后通过开关�？镮选择检测信号，并经放大器2放大处理后输出至比较器3，比较器3将放大处理后的信号和设定的全失压起动电流阀值比较，当该信号大于全失压起动电流阀值时，比较器3的输出会产生电平翻转，唤醒电表CPU实现电表的全失压功能。如图3所示，要实现完整的全失压功能(包括事件记录、追补电量等)，需要CPU、计量芯片、电流采样回路(包括A相电流采样、B相电流采样和C相电流采样)和电源管理�？榈呐浜希渚咛骞ぷ髁鞒倘缦碌缌鞑裳芈方没Р嗟牡缌髯晃阌谀？榈缏反淼挠行藕牛槐纠а辜觳獾缏方裳玫降挠行У缌餍藕欧糯蠛螅肷瓒ǖ娜а蛊鸲缌鞣е当冉希备眯藕判∮谌а蛊鸲缌鞣е凳保苯勇顺帘危坏备眯藕糯笥谌а蛊鸲缌鞣е凳保冉掀�3的输出会产生电平翻转，唤醒CPU ；CPU被唤醒后，控制电源管理�？楦屏啃酒┑纾⒂爰屏啃酒ㄐ牛患屏啃酒袢〉缤荩卮鳦PU ；CPU记录全失压发生时间、全失压次数、电压、电流、功率因数，然后关闭计量芯片电源，返回睡眠模式。具体应用中，在软件上采用定时扫描的方式切换三路电流(A相、B相和C相)，触发机制由硬件来实现(即通过本例全失压检测电路实现)，无需软件处理，而唤醒CPU的I/O 口采用沿中断方式，只有比较器输出产生电平翻转才会将CPU唤醒，其余时间CPU均处于低功耗模式(CPU的静态功耗为20uA)，大大降低了电池功耗，同时更重要的是为实现实时监控全失压工况提供了电源保障。
权利要求1.一种全失压检测电路，其特征在于它包括根据输入的三相电流采样所得模拟信号来选择检测信号的开关�？�(1)，该开关�？榈氖涑龆肆臃糯笃�(2)，该放大器的输出端连接比较器(3)。
2.根据权利要求1所述的全失压检测电路，其特征在于所述开关�？�(I)的信号输入引脚上电连接有用于滤除直流分量的电容。
3.根据权利要求2所述的全失压检测电路，其特征在于所述电容与开关�？�(I)的信号输入引脚之间电连接有上拉电阻和下拉电阻。
4.根据权利要求1或2或3所述的全失压检测电路，其特征在于所述开关�？�(I)的型号为SGM3005。
5.根据权利要求1或2或3所述的全失压检测电路，其特征在于所述放大器(2)的型号为 SGM8521。
6.根据权利要求1或2或3所述的全失压检测电路，其特征在于所述比较器(3)的型号为 SGM8701。
专利摘要本实用新型涉及一种全失压检测电路。本实用新型的目的是提供一种实时性高、功耗低的全失压检测电路，以达到降低电池功耗、延长电池寿命的目的。本实用新型的技术方案是全失压检测电路，其特征在于它包括根据输入的三相电流采样所得模拟信号来选择检测信号的开关�？椋每啬？榈氖涑龆肆臃糯笃鳎梅糯笃鞯氖涑龆肆颖冉掀�。本实用新型适用于智能电表中。
文档编号G01R19/165GK202870156SQ20122052544
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者周良璋, 陈宏 申请人:杭州海兴电力科技股份有限公司
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