電表及其內(nèi)部的供電電路、電表內(nèi)部的供電控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明實(shí)施例主要涉及電網(wǎng)電力控制技術(shù)，更特定言之，涉及一種電表及其電源控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]電測量設(shè)備，尤其是電表或配變采集終端中的一部分功能板元件需要使用電池來供電，例如在三相智能表中，設(shè)計(jì)有兩種電池，一種是時(shí)鐘電池，另一種是停抄電池，這兩種電池在三相智能電表的數(shù)據(jù)保存、費(fèi)用結(jié)算上具有非常重要的作用。若在實(shí)際應(yīng)用中電池功耗過大，會嚴(yán)重影響電池使用壽命，降低電能表使用的安全性。為了更好的實(shí)現(xiàn)電池切換，降低電池?fù)p耗，故提出了一種基于P-MOS技術(shù)搭建的電池切換電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明利用P溝道MOSFET搭建電源切換電路，降低損耗，能夠很好實(shí)現(xiàn)電源切換，降低能耗。在一個(gè)較佳實(shí)施例中設(shè)計(jì)多路供電控制電路，用于選擇和控制至少一個(gè)電源向功能器件供電，包括:在所述至少一個(gè)電源與功能器件之間設(shè)置的第一開關(guān)，用于對電源進(jìn)行選擇；連接所述第一開關(guān)的第二開關(guān)，根據(jù)所述第一開關(guān)來進(jìn)行閉合或斷開動作，并進(jìn)一步連接所述的至少一個(gè)電源以組成閉合回路；以及設(shè)置在所述閉合回路中的限壓器件，用于控制所述第二開關(guān)之間的通斷順序。
[0004]在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)一步包括:連接于所述至少一個(gè)電源與第一開關(guān)之間的交變降壓電路，用于將所述電源中的交流電壓部分進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并通過一個(gè)電耦接的DC/DC變換器轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，供一部分功能器件工作。
[0005]在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一直流電壓被設(shè)置用于控制第一開關(guān)導(dǎo)通或截止，以進(jìn)一步通過第一開關(guān)轉(zhuǎn)換成第二直流電壓，供另一部分功能器件工作。
[0006]在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二直流電壓被限壓器件用于抑制第二開關(guān)的閉合，從而抑制其他剩余的電源向功能器件供電。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，所述限壓器件為TTL晶體管。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，在所述第一開關(guān)與功能器件之間設(shè)置有前向?qū)ㄩ_關(guān)，輸出給功能器件第一直流電壓，且抑制來自其他剩余電源的直流電壓。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，為每一其他剩余電源配置一個(gè)第二開關(guān)。
[0010]在另一個(gè)實(shí)施例中，電表內(nèi)的集成電源控制板，通過電源線耦接電表的功能板，所述的集成電源控制板包括了多個(gè)電源，用于向所述的功能板供電，其進(jìn)一步包括:在所述的多個(gè)電源與功能板之間設(shè)置的第一開關(guān)，用于在這多個(gè)電源中進(jìn)行擇一選擇；連接所述第一開關(guān)的第二開關(guān)，根據(jù)所述第一開關(guān)來進(jìn)行閉合或斷開動作，并進(jìn)一步連接所述的至少一個(gè)電源以組成閉合回路；以及設(shè)置在所述閉合回路中的限壓器件，用于控制所述第二開關(guān)之間的通斷順序，其中所述第一開關(guān)或第二開關(guān)分別連接一個(gè)DC/DC變換器，以轉(zhuǎn)換為功能板所需的工作電壓。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二開關(guān)為電壓抑制型晶體管陣列，其等受控于來自所述限壓器件的電壓信號變化。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，連接于所述電源與第一開關(guān)之間的交變降壓電路，用于將所述電源中的交流電壓部分進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并通過所述DC/DC變換器轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，供功能板工作。在一個(gè)實(shí)施例中，在所述第一開關(guān)與功能板之間設(shè)置有前向?qū)ㄩ_關(guān)，輸出給所述的功能板第一直流電壓，且抑制來自其他剩余電源的直流電壓。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，在所述第一開關(guān)斷開時(shí)，所述前向?qū)ㄩ_關(guān)導(dǎo)通一個(gè)其他剩余電源，供一部分功能板工作。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，在所述第二開關(guān)中的一者斷開時(shí)，所述前向?qū)ㄩ_關(guān)導(dǎo)通另一個(gè)其他剩余電源，供另一部分功能板工作。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，為每一其他剩余電源配置一個(gè)第二開關(guān)。
[0016]在另一個(gè)實(shí)施例中設(shè)計(jì)一種電表，包括功能器件，以及與之通過電源線耦接的供電優(yōu)先級控制電路，它包括第一電源，通過其交變降壓電路將所述電源中的交流電壓部分進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并通過一個(gè)電耦接的DC/DC變換器轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，供一部分電表功能器件工作；控制所述第一電源與電表功能器件通斷的第一開關(guān)；第二電源，用于直接為另一部分電表功能器件提供直流電壓；控制所述第二電源與電表功能器件通斷的第二開關(guān)；以及連接于所述第一開關(guān)與第二開關(guān)之間的限壓器件，用于通過第一開關(guān)的通斷來控制第二開關(guān)的相應(yīng)通斷順序。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)分別連接DC/DC變換器，以轉(zhuǎn)換為所述的功能器件所需的工作電壓。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，在所述DC/DC變換器與功能器件之間設(shè)置有前向?qū)ㄩ_關(guān)，僅輸出給所述的功能器件一個(gè)直流電壓，且抑制來自其他剩余電源的直流電壓。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一開關(guān)或限壓器件為TTL晶體管。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二開關(guān)為電壓抑制型晶體管陣列，其/其等受控于來自所述限壓器件的電壓信號變化。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，所述功能器件包括片上單片機(jī)，其端口 PWR_CH連接限壓器件，當(dāng)所述限壓器件導(dǎo)通時(shí)控制所述單片機(jī)不接收來自第一電源的直流電壓。
[0021]本發(fā)明的技術(shù)效果明顯，通過P溝道MOSFET搭建電源切換電路，降低損耗，能夠很好實(shí)現(xiàn)電源切換，可以根據(jù)電表功能電路板的需要進(jìn)行分開供電，可以很好滴利用電池電源，降低電測量設(shè)備的拆裝和維護(hù)成本。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例電源控制電路的局部電路原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]參照圖1，其中示意性繪示出一個(gè)三相電表中的多路供電控制電路，用于選擇和控制多個(gè)電源向電表內(nèi)功能器件供電，包括在所述至少一個(gè)電源與功能器件之間設(shè)置的第一開關(guān)，較佳為三極管D5和與之電連接的三極管D6，用于對電源進(jìn)行選擇，例如在通過外部獲取交流電力源而通過流壓轉(zhuǎn)換CT變換為直流大電流與內(nèi)部儲能電路提供的直流電流之間進(jìn)行選擇；連接所述第一開關(guān)D5的第二開關(guān)Ql和Q2，根據(jù)所述第一開關(guān)D5和D6來進(jìn)行閉合或斷開動作，并進(jìn)一步連接多路電源以組成一個(gè)閉合回路；以及設(shè)置在所述閉合回路中的限壓器件，用于控制所述第一開關(guān)與第二開關(guān)，或者第二開關(guān)之間的通斷順序。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，所述電源中進(jìn)一步包括連接于電源與第一開關(guān)Q5之間的交變降壓電路，例如普通CT型降壓電路或者阻容降壓電路，將220V交流電源中的交流電壓部分進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并通過一個(gè)電耦接的DC/DC變換器Ul轉(zhuǎn)換成第一直流電壓，例如+4V，供一部分功能器件工作。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一直流電壓被設(shè)置用于控制第一開關(guān)導(dǎo)通或截止，以進(jìn)一步通過第一開關(guān)轉(zhuǎn)換成第二直流電壓，供另一部分功能器件工作。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二直流電壓被限壓器件用于抑制第二開關(guān)的閉合，從而抑制其他剩余的電源向功能器件供電。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，所述限壓器件選擇D6，它可以作為TTL晶體管開關(guān)或者限壓功能的開關(guān)，如圖所示的，在交流電力源MP_IN中存在交流信號的情形下，三極管D5導(dǎo)通，從而通過DC/DC變換器Ul得到+4V的直流電壓給功能器件使用，同時(shí)使得三極管D6截止，而截止動作繼而影響了后端的第二開關(guān)Ql和Q2的關(guān)斷，從而僅有一路直流電源供給VCC端輸出至功能器件。在一個(gè)實(shí)施例中，在所述第一開關(guān)D5與功能器件之間設(shè)置有前向?qū)ㄩ_關(guān)(如圖中所示的雙向開關(guān)Dl，D2)，在輸出給功能器件+4V的第一直流電壓時(shí)，抑制來自其他剩余電源部分BAT1，BAT2的直流電壓。由于MOS陣列Ql，Q2即使截止，但仍然會存在微小電流流出，因此設(shè)置截止開關(guān)D2來抑制這部分電流流入VCC端，同時(shí)進(jìn)一步節(jié)省電力。
[0028]在圖示的實(shí)施例中，為每一剩余電源BATl和BAT2分別配置一個(gè)第二開關(guān)Ql和Q2o
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，在此三相電表中有三路電源，分別為交流電整流降壓供電、停抄電池供電BAT2、時(shí)鐘電池供電BATI，其供電優(yōu)先級被設(shè)置為依次降低。
[0030]當(dāng)電表集線端連接的外部電力線上有交流電時(shí)，電表利用例如DC/DC降低芯片輸出+4V的第一電源，并利用此+4V電源作為信號，導(dǎo)通NPN型三極管D5，由于D5導(dǎo)通接地使得三極管D6截止并輸出+3.3V高電平，由于P-MOS型晶體管Ql為電壓控制性晶體管，當(dāng)其Vgs電壓高于1.8V時(shí)晶體管截止，故利用三極管D6輸出的高電平來截止控制停抄電池BAT2、時(shí)鐘電池BATl的Q1、Q2這兩個(gè)P-M0S，此時(shí)直接由+4V第一電源經(jīng)二極管Dl提供電源，這兩顆電池不對外供電。
[0031]在另一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)計(jì)一種電表內(nèi)的集成電源控制板，通過電源線耦接電表的功能板，集成電源控制板包括了 3路電源，用于向所述的功能板供電，其進(jìn)一步包括:在所述的多個(gè)電源與功能板之間設(shè)置的第一開關(guān)D5，用于在這多個(gè)電源中進(jìn)行擇一選擇；連接所述第一開關(guān)D5的第二開關(guān)Ql, Q2，根據(jù)所述第一開關(guān)D5來進(jìn)行閉合或斷開動作，并進(jìn)一步連接所述的至少一個(gè)電源以組成閉合回路；以及設(shè)置在所述閉合回路中的限壓器件，用于控制所述第二開關(guān)之間的通斷順序，其中所述第一開關(guān)或第二開關(guān)分別連接一個(gè)DC/DC變換器，以轉(zhuǎn)換為功能板所需的工作電壓。
[0032]在一個(gè)