CN102338823B - 电表***的掉电检测方法及电路 - Google Patents

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Abstract

一种电表***的掉电检测方法及电路，该电表***采用AC转DC电源，该电源包括变压器和位于该变压器的输出一侧的整流和滤波电路，该掉电检测电路的电压检测点设置在该整流和滤波电路处，其包括电压比较电路和与该电压比较电路串联的驱动电路，该电压比较电路包括第一输入端、第二输入端以及输出端，该驱动电路与该输出端相连以给出掉电检测结果的开关量信号。本发明的掉电检测的电压范围较宽，不会在电表***本身的开关电源损坏时失效并且实现成本较低。

Description

电表***的掉电检测方法及电路
技术领域
本发明涉及电表***，尤其涉及一种在电表***中触发突发事件预处理过程的方法及电路。
背景技术
在电表***中需要对电力线突然掉电进行监测，并且需要对掉电事件及时做出响应，以触发电表***中的处理器在短时间内进行保存必要的数据等突发事件预处理过程。电表***一般采用开关型AC转DC电源，该电源包括变压器，变压器包括原边和副边，原边侧与交流输入相连，副边与整流和滤波电路相连，目前的掉电检测通常是使用隔离器件，比如：光电耦合器等，将高压端，也就是变压器的输入一侧的电压采样信号作为掉电事件触发信号送给处理器，处理器根据在断电瞬间采样到的信号变化判断是否掉电，从而进行数据保存动作。
现有的这种掉电检测方法需要按照实际的供电线上市电的电压波动范围对采样电路进行调整，以达到采样电路在规定的电压范围内都能进行掉电检测，其存在的缺点包括：掉电检测的电压范围较窄；一旦电源本身损坏就无法进行正常的掉电检测；采用隔离器件并占用较大的PCB空间，也会致使成本较高，难以在小***中使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种检测的电压范围较宽、不会在电源损坏时失效并且实现成本较低的掉电检测方法及电路。
本发明针对上述技术问题而提出的技术方案包括，提出一种电表***的掉电检测方法，该电表***采用AC转DC电源，该电源包括变压器和位于该变压器的输出一侧的整流和滤波电路，该掉电检测方法包括将掉电检测电路的电压检测点设置在该整流和滤波电路处。
该掉电检测电路是通过设置电压比较电路来实现该电压检测点的检测，该电压比较电路包括第一输入端、第二输入端以及输出端。
该电压比较电路是通过设置在该电压检测点和电源地之间并相互串联的稳压二极管和检测电阻来实现的，该稳压二极管与该电压检测点相连的一端即为该第一输入端，该检测电阻与该电源地相连的一端即为该第二输入端，该稳压二极管与该检测电阻相连的一端即为该输出端。
该电压比较电路还设置有与该检测电阻并联的检测电容。
该掉电检测电路还通过设置与该电压比较电路串接的驱动电路来给出掉电检测结果的开关量信号。
该驱动电路是通过一个三极管电路来实现的。
该整流和滤波电路包括整流二极管，该整流二极管的正极与该变压器的输出一侧的相连，该电压检测点设置在该整流二极管的负极处。
本发明针对上述技术问题而提出的技术方案还包括，提出一种电表***的掉电检测电路，该电表***采用AC转DC电源，该电源包括变压器和位于该变压器的输出一侧的整流和滤波电路，该掉电检测电路的电压检测点设置在该整流和滤波电路处，该掉电检测电路包括电压比较电路和与该电压比较电路串联的驱动电路，该电压比较电路包括第一输入端、第二输入端以及输出端，该驱动电路与该输出端相连以给出掉电检测结果的开关量信号。
该电压比较电路包括设置在该电压检测点和电源地之间并相互串联的稳压二极管和检测电阻，该稳压二极管与该电压检测点相连的一端即为该第一输入端，该检测电阻与该电源地相连的一端即为该第二输入端，该稳压二极管与该检测电阻相连的一端即为该输出端。
该电压比较电路还包括与该检测电阻并联的检测电容。
与现有技术相比，本发明的电表***的掉电检测方法及电路，掉电检测的电压范围较宽，不会在电源损坏时失效并且实现成本较低。
附图说明
图1是本发明的电表***的掉电检测方法及电路所针对的一种电源电路的电原理图。
图2是现有的电表***的掉电检测电路的电原理图。
图3是本发明的电表***的掉电检测电路实施例的电原理图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。
图1是本发明的电表***的掉电检测方法及电路所针对的一种电源电路的电原理图。该电源为开关型AC转DC电源，其大致包括：
由压敏电阻VR1、电感L2和扼流线圈L3等构成的输入电磁干扰滤波电路；由整流二极管D10与D1、电容C2和电阻R7等构成的输入整流滤波电路；变压器T1；由整流二极管D10、电感L1和电容C4等构成的整流和滤波电路；以及由光藕器件UP2和控制器U2等构成开关控制电路。
图2是现有的电表***的掉电检测电路的电原理图。这种掉电检测方法是将掉电检测电路设置在图1中的位于该变压器T1的输入一侧的、属于输入整流滤波电路的A点处。该掉电检测电路大致包括：
由电阻R3、R4、R5、R6和电容C1构成的一个分压网络电路；由整流二极管D10构成的半波整流电路；以及由光藕器件UP1构成的驱动电路。其工作原理大致包括：使A点的电压经电阻R3、R4、R5和R6限流降压后，在电容C1两端的电压约为3-5VDC；在未掉电的情况下，光耦器件UP1处于导通状态，检测结果输出端POWER_DEC输出高电平；当电力线突然掉电，光耦器件UP1会翻转为截止状态，检测结果输出端POWER_DEC输出低电平。
这种电路只有在保证由控制器U2和变压器T1等所构成的电源电路在不损坏的情况下才起作用，一旦电源电路损坏，比如：控制器U2烧毁，则光耦器件UP1可能会始终处于导通状态，直到整个***掉电，检测结果输出端POWER_DEC输出电平都不会翻转为低电平，从而无法进行正常的掉电检测，另外由于光耦器件UP1属于隔离器件，有隔离要求，对PCB布板的要求较高，不利于电表***整机尺寸的小型化。
图3是本发明的电表***的掉电检测电路实施例的电原理图。这种掉电检测方法是将掉电检测电路设置在图1中的位于变压器T1的输出一侧的、属于整流和滤波电路的B点处。该掉电检测电路包括：
由稳压二极管Z5和检测电阻R2构成电压比较电路，以及由三极管Q3及其周边电路构成的驱动电路。其工作原理大致包括：
检测电阻R2为该稳压二极管Z5的限流电阻。假设B点电压值为V1，假设稳压二极管Z5的工作电压为V2，那么，稳压二极管Z5的选取按照V1-V2＞1V的规则进行。当被检测点B的电压值正常时，V1＞V2+1V，稳压二极管Z5导通，处于工作状态，电流流过检测电阻R2，检测电阻R2两端的电压值V3＝V1-V2＞1V。只要V3(1V)＞Vbe(0.7V)，三极管Q3导通，检测结果输出端POWER_DEC输出低电平，当电力线掉电或者开关电源损坏时，B点电压V1下降到设定值V2时，由于稳压二极管Z5工作电压必须高于V2，这时稳压二极管Z5翻转为截止状态，检测电阻R2两端电压值V3＝0V，三极管Q3截止，检测结果输出端POWER_DEC输出高电平。
该检测电阻R2还可以并联检测电容C71以确保掉电检测过程的稳定与可靠，且可防止由于外界干扰引起的抖动，从而杜绝掉电检测的误操作。优选地，该电容C71的值可以选用0.01～0.68μF，所述电容C71的取值大小主要取决于所需掉电检测响应的速度，即电容C71的取值越大，则掉电检测的响应速度越迟缓；反之则相反。。
需要说明的是，本发明的电表***的掉电检测方法及电路，除了可应用于上述的开关型AC转DC电源，也可应用普通型AC转DC电源，这种电源包括变压器，该变压器包括原边和副边，原边侧与交流输入相连，副边与整流和滤波电路相连，类似于上述的开关电源，可以将一上述的掉电检测电路的电压检测点设置在该整流和滤波电路处。
与现有技术相比，采用本发明的电表***的掉电检测方法及电路，由于是将检测点设置在变压器的输出一侧，抗干扰能力较强；只需要选择稳压二极管Z5的规格，就可以对需要检测的电压值进行相应地调整，既简单又方便；并且由于驱动电路无须采用光耦器件，而可以选用简单的三极管，可以降低成本。
上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种电表***的掉电检测方法，该电表***采用AC转DC电源，该电源包括变压器和位于该变压器的输出一侧的整流和滤波电路，其特征在于，该掉电检测方法包括将掉电检测电路的电压检测点设置在该整流和滤波电路处，该掉电检测电路是通过设置电压比较电路来实现该电压检测点的检测，该电压比较电路是通过设置在该电压检测点和电源地之间并相互串联的稳压二极管和检测电阻来实现的，该电压比较电路包括第一输入端、第二输入端以及输出端，该稳压二极管与该电压检测点相连的一端即为该第一输入端，该检测电阻与该电源地相连的一端即为该第二输入端，该稳压二极管与该检测电阻相连的一端即为该输出端。
2.如权利要求1所述的掉电检测方法，其特征在于，该电压比较电路还设置有与该检测电阻并联的检测电容。
3.如权利要求1所述的掉电检测方法，其特征在于，该掉电检测电路还通过设置与该电压比较电路串接的驱动电路来给出掉电检测结果的开关量信号。
4.如权利要求3所述的掉电检测方法，其特征在于，该驱动电路是通过一个三极管电路来实现的。
5.如权利要求1至4任一所述的掉电检测方法，其特征在于，该整流和滤波电路包括整流二极管，该整流二极管的正极与该变压器的输出一侧相连，该电压检测点设置在该整流二极管的负极处。
6.一种电表***的掉电检测电路，该电表***采用AC转DC电源，该电源包括变压器和位于该变压器的输出一侧的整流和滤波电路，其特征在于，该掉电检测电路的电压检测点设置在该整流和滤波电路处，该掉电检测电路包括电压比较电路和与该电压比较电路串联的驱动电路，该电压比较电路包括第一输入端、第二输入端以及输出端，该驱动电路与该输出端相连以给出掉电检测结果的开关量信号。
7.如权利要求6所述的掉电检测电路，其特征在于，该电压比较电路包括设置在该电压检测点和电源地之间并相互串联的稳压二极管和检测电阻，该稳压二极管与该电压检测点相连的一端即为该第一输入端，该检测电阻与该电源地相连的一端即为该第二输入端，该稳压二极管与该检测电阻相连的一端即为该输出端。
8.如权利要求7所述的掉电检测电路，其特征在于，该电压比较电路还包括与该检测电阻并联的检测电容。
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