CN218733395U - 一种智能电表停电供电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能电表停电供电电路，包括第一线性稳压器电路、第二线性稳压器电路和电容器充放电电路；电容器充放电电路用于在正常供电时限流限压充电蓄电，并在停电时优先于电池对电表芯片提供电力；第一线性稳压器电路用于在正常供电时将输入的电压进行降压并实现电压的转换，得到一个为第二线性稳压器电路和电容器充放电电路提供输入的电压；第二线性稳压器电路用于在正常供电或者停电时将输入的电压进行降压实现电源电压的转换，得到需要的电压与电池进行竞争，为电表芯片提供电力。本实用新型线路简单，成本低廉，兼容超级电容和充电电池电容器两种不同的供电电路，具有很强的适应性和实用性。

Description

一种智能电表停电供电电路

技术领域

本实用新型涉及智能电表停电供电技术领域，特别涉及一种智能电表停电供电电路。

背景技术

在海外电表产市场中，存在停电超容维持电表正常工作7天的需求。因目前电表都在往智能化、集成化的方向发展，当出现异常导致停电时，智能电表需要维持MCU芯片RTC以保证电表基本功能的正常工作(保证从掉电到重新上电这段时间内完整的数据记录)。常规的超级电容电路设计只能满足48或72小时，无法达到部分地区要求的7天等要求，为满足不同地区需求中的超级电容维持MCU芯片RTC时长的不同，可以设计一种基于充电电池电容器的智能电表停电供电电路来解决问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种智能电表停电供电电路。

实用新型所采用的方案是：一种智能电表停电供电电路，包括第一线性稳压器电路、第二线性稳压器电路和电容器充放电电路；所述第一线性稳压器电路分别与电容器充放电电路和第二线性稳压器电路相连接，所述第二线性稳压器电路与电容器充放电电路相连接；

所述电容器充放电电路用于在正常供电时限流限压充电蓄电，并在停电时优先于电池对电表芯片提供电力，包括电容器和单片锂离子电池保护芯片；

所述第一线性稳压器电路用于在正常供电时将输入的电压进行降压并实现电压的转换，得到一个为第二线性稳压器电路和电容器充放电电路提供输入的电压；

所述第二线性稳压器电路用于在正常供电或者停电时将输入的电压进行降压实现电源电压的转换，得到需要的电压与电池进行竞争，为电表芯片提供电力。

优选的，所述电容器充放电电路包括电阻RV21、电阻RV22、电阻RV23、电容CV23、电容器EV20和单片锂离子电池保护芯片UV22；所述电阻RV21 的第一端接第一线性稳压器电路的限流电阻，第二端连接单片锂离子电池保护芯片的PCKP脚；所述电阻RV22的第一端接单片锂离子电池保护芯片的PCKP脚，第二端端连接单片锂离子电池保护芯片的BYPS脚；所述电阻 RV23第一端接单片锂离子电池保护芯片的PCKN脚，第二端连接单片锂离子电池保护芯片的BATN脚；所述电容CV23第一端接单片锂离子电池保护芯片的BYPS脚,第二端连接电容器EV20的第一端；所述电容器EV20的第二端接第二线性稳压器的输入端。

优选的，所述第一线性稳压器电路包括电容CV22、电容CV20、线性稳压器UV2、限流电阻RV20和肖特基双二极管DV20，所述电容CV22第一端接地，第二端连接线性稳压器UV20的输入端；所述电容CV20的第一端接地，第二端连接线性稳压器UV20的输出端；所述肖特基双二极管DV20的第一端接线性稳压器UV20的输出端，第二端连接限流电阻RV20的第一端，所述限流电阻RV20的第二端连接电容器充放电电路中电阻RV21的第一端。

优选的，所述第二线性稳压器电路包括电容CV21、肖特基双二极管DV21 和线性稳压器UV21，所述电容CV21的第一端接地，第二端连接线性稳压器UV21的输出端；所述肖特基双二极管DV21第一端接线性稳压器UV21 的输出端，另一端连接短接焊点JV1，所述短接焊点JV1用于将电池串接到电路中。

优选的，所述电容器EV20的最大充电电压为3.95V。

优选的，所述电容CV20、电容CV21、电容CV22和电容CV23均是贴片陶瓷电容，容量为1uF，耐压为25V。

优选的，所述肖特基双二极管DV20和肖特基双二极管DV21的反向击穿电压均为30V。

与现有技术相比，本实用新型有如下有益效果：本实用新型对不同海外智能表停电供电电路进行兼容设计，实现不同需求时电路的灵活切换；电路保护功能包括充放电保护、电池过充、过放、过流、过流检测和保护。对电池电容器充放电过程进行保护、避免过充和欠压等现象；线路简单，成本低廉，兼容超级电容和充电电池电容器两种不同的供电电路，具有很强的适应性和实用性。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本实用新型内容进行进一步说明。

如图1所示，本实施例提供了一种智能电表停电供电电路，包括第一线性稳压器电路、第二线性稳压器电路和电容器充放电电路；第一线性稳压器电路分别与电容器充放电电路和第二线性稳压器电路相连接，第二线性稳压器电路与电容器充放电电路相连接；

电容器充放电电路用于在正常供电时限流限压充电蓄电，并在停电时优先于电池对电表芯片提供电力，电容器充放电电路包括电阻RV21、电阻RV22、电阻RV23、电容CV23、电容器EV20和单片锂离子电池保护芯片UV22；电阻RV21的第一端接第一线性稳压器电路的限流电阻，第二端连接单片锂离子电池保护芯片的PCKP脚；电阻RV22的第一端接单片锂离子电池保护芯片的PCKP脚，第二端端连接单片锂离子电池保护芯片的BYPS脚；电阻 RV23第一端接单片锂离子电池保护芯片的PCKN脚，第二端连接单片锂离子电池保护芯片的BATN脚；电容CV23第一端接单片锂离子电池保护芯片的 BYPS脚,第二端连接电容器EV20的第一端；电容器EV20的第二端接第二线性稳压器中线性稳压器UV21的输入端。电容器EV20在正常供电时进行充电储能，在停电时放电，为电表芯片供电保证其正常工作，可根据需求更换型号。

第一线性稳压器电路用于在正常供电时将输入的电压进行降压并实现电压的转换，得到一个为第二线性稳压器电路和电容器充放电电路提供输入的电压；第一线性稳压器电路包括电容CV22、电容CV20、线性稳压器UV2、限流电阻RV20和肖特基双二极管DV20，电容CV22第一端接地，第二端连接线性稳压器UV20的输入端；电容CV20的第一端接地，第二端连接线性稳压器UV20的输出端；肖特基双二极管DV20的第一端接线性稳压器UV20 的输出端，第二端连接限流电阻RV20的第一端，限流电阻RV20的第二端连接电容器充放电电路中电阻RV21的第一端。

第二线性稳压器电路用于在正常供电或者停电时将输入的电压进行降压实现电源电压的转换，得到需要的电压与电池进行竞争，为电表芯片提供电力。第二线性稳压器电路包括电容CV21、肖特基双二极管DV21和线性稳压器UV21，所述电容CV21的第一端接地，第二端连接线性稳压器UV21 的输出端；所述肖特基双二极管DV21第一端接线性稳压器UV21的输出端，另一端连接短接焊点JV1，所述短接焊点JV1用于将电池串接到电路中。

其中，RV20是贴片电阻，阻值62Ω；

RV21是贴片电阻，阻值1KΩ；

RV22、RV23是贴片电阻，阻值0Ω；

CV20、CV21、CV22、CV23是贴片陶瓷电容，容量1uF，耐压25V；

DV20、DV21是肖特基双二极管，反向击穿电压为30V，正向导通时会有一定的压降，反向时会防止倒灌的影响；

EV20是电池电容器，最大充电电压为3.95V；

UV20是LDO，输出电压4V；

UV21是LDO，输出电压为3.6V；

UV22是单片锂离子电池保护芯片，对电容器充放电保护。

工作原理：当智能电表接入交流电压正常供电时，电路处于充电状态， MHVDD电压经线性稳压器UV20输出电压为电池电容器充电；第一线性稳压器电路中电容CV20和电容CV22的作用是稳定输入输出，防止发生振荡。电压经肖特基双二极管DV20后有一定压降，经过电阻RV20进行限流，电阻RV20后的电压，一路到第二线性稳压器UV21输出电压，经肖特基双二极管DV21后降压且与电池进行竞争,电容CV21的作用是稳定输出；另一路到单片锂离子电池保护芯片UV22，芯片会对电池电容器EV20进行监测，当 EV20充电到最大电压时会关断，防止过充，电阻RV21用来限流，此时电阻 RV22用于抑制输入噪声，充电时电阻RV23不用。电路处于正常供电状态时，第二线性稳压器电路输出的电压会比电池电压大，不会使用电池；

当停电时，本电路处于放电状态，MHVDD没有电压，EV20进行放电，给芯片供电，此时RV23的作用是使输出关闭；当EV20电压到达放电截止电压时，切换为电池供电。即停电状态时，电容器的电压作为第二线性稳压器电路的输入，当输出电压比电池电压低时，切换为电池供电。

以上所述结合附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文中，除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形或等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能电表停电供电电路，其特征在于：包括第一线性稳压器电路、第二线性稳压器电路和电容器充放电电路；所述第一线性稳压器电路分别与电容器充放电电路和第二线性稳压器电路相连接，所述第二线性稳压器电路与电容器充放电电路相连接；

所述电容器充放电电路用于在正常供电时限流限压充电蓄电，并在停电时优先于电池对电表芯片提供电力，包括电容器和单片锂离子电池保护芯片；

所述第一线性稳压器电路用于在正常供电时将输入的电压进行降压并实现电压的转换，得到一个为第二线性稳压器电路和电容器充放电电路提供输入的电压；

所述第二线性稳压器电路用于在正常供电或者停电时将输入的电压进行降压实现电源电压的转换，得到需要的电压与电池进行竞争，为电表芯片提供电力。

2.如权利要求1所述的一种智能电表停电供电电路，其特征在于：所述电容器充放电电路包括电阻RV21、电阻RV22、电阻RV23、电容CV23、电容器EV20和单片锂离子电池保护芯片UV22；所述电阻RV21的第一端接第一线性稳压器电路的限流电阻，第二端连接单片锂离子电池保护芯片的PCKP脚；所述电阻RV22的第一端接单片锂离子电池保护芯片的PCKP脚，第二端连接单片锂离子电池保护芯片的BYPS脚；所述电阻RV23第一端接单片锂离子电池保护芯片的PCKN脚，第二端连接单片锂离子电池保护芯片的BATN脚；所述电容CV23第一端接单片锂离子电池保护芯片的BYPS脚,第二端连接电容器EV20的第一端；所述电容器EV20的第二端接第二线性稳压器的输入端。

3.如权利要求2所述的一种智能电表停电供电电路，其特征在于：所述第一线性稳压器电路包括电容CV22、电容CV20、线性稳压器UV2、限流电阻RV20和肖特基双二极管DV20，所述电容CV22第一端接地，第二端连接线性稳压器UV20的输入端；所述电容CV20的第一端接地，第二端连接线性稳压器UV20的输出端；所述肖特基双二极管DV20的第一端接线性稳压器UV20的输出端，第二端连接限流电阻RV20的第一端，所述限流电阻RV20的第二端连接电容器充放电电路中电阻RV21的第一端。

4.如权利要求3所述的一种智能电表停电供电电路，其特征在于：所述第二线性稳压器电路包括电容CV21、肖特基双二极管DV21和线性稳压器UV21，所述电容CV21的第一端接地，第二端连接线性稳压器UV21的输出端；所述肖特基双二极管DV21第一端接线性稳压器UV21的输出端，另一端连接短接焊点JV1，所述短接焊点JV1用于将电池串接到电路中。

5.如权利要求2所述的一种智能电表停电供电电路，其特征在于：所述电容器EV20的最大充电电压为3.95V。

6.如权利要求4所述的一种智能电表停电供电电路，其特征在于：所述电容CV20、电容CV21、电容CV22和电容CV23均是贴片陶瓷电容，容量为1uF，耐压为25V。

7.如权利要求4所述的一种智能电表停电供电电路，其特征在于：所述肖特基双二极管DV20和肖特基双二极管DV21的反向击穿电压均为30V。

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