电源控制电路制造技术

本发明专利技术涉及低压电器领域，具体涉及一种电源控制电路，其包括依次相连的整流及抗浪涌干扰电路、开关控制电路、AC‑DC转换电路、负载端电压检测电路以及MCU，MCU还与开关控制电路相连；所述开关控制电路还包括开关电路和控制电路，整流及抗浪涌干扰电路、开关电路和AC‑DC转换电路依次相连，MCU、控制电路和开关电路依次相连；所述MCU依据负载端电压检测电路检测的负载端电压，通过控制电路驱动开关电路导通或断开；本发明专利技术的电源控制电路，其开关控制电路控制AC‑DC转换电路的开启和断开，使电源控制电路能适用于三相三线制系统或仅三相取电系统。

【技术实现步骤摘要】
电源控制电路
本专利技术涉及低压电器领域，具体涉及一种电源控制电路。
技术介绍
随着智能电网建设的推进，电能表费控系统作为基础受到广泛重视。其中，电能表外置断路器是配合智能电能表实现智能费控功能的关键器件，当用户处于欠费状态时，智能电能表通过费控线发出分闸的信号，电能表外置断路器分闸断开用户电源；当用户续费后，智能电能表通过费控线发出合闸的信号，电能表外置断路器自动合闸接通用户电源。由于外置断路器连接在智能电能表的后端，断路器本身也会成为负载的一部分，其功率消耗也会纳入电能表计量中；如果外置断路器的自身功耗过大，则会出现即使没有用户负载情况下，电能表也会产生费用，影响电能正确计量。现有的电能表外置断路器采用专用的AC-DC电源芯片来实现超低功耗,该芯片内部集成高压功率MOSFET,能提供零待机模式。当MCU发出低电平到该电源芯片的ZC引脚，则该电源芯片处于正常工作状态；当MCU发出高电平时，该电源芯片处于零待机模式，此时相线电流平均值小于0.2mA。但是由于该电源芯片内置600-720V功率MOSFET，在三相三线制系统或仅三相取电的系统中，三相电源整流后的电压可达到800V，现有的电源芯片中MOSFET不能承受，因此在三相三线制系统或仅三相取电的系统中，均不能采用现有的电源芯片，限制现有的电能表外置断路器的适用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种电源控制电路，其开关控制电路控制AC-DC转换电路的开启和断开，使电源控制电路能适用于三相三线制系统或仅三相取电系统。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种电源控制电路，其包括依次相连的整流及抗浪涌干扰电路1、开关控制电路2、AC-DC转换电路3、负载端电压检测电路4以及MCU，MCU还与开关控制电路2相连；所述开关控制电路2还包括开关电路20和控制电路21，整流及抗浪涌干扰电路1、开关电路20和AC-DC转换电路3依次相连，MCU、控制电路21和开关电路20依次相连；所述MCU依据负载端电压检测电路4检测的负载端电压，通过控制电路21驱动开关电路20导通或断开。优选的，所述负载端电压等于或低于开启电压阈值时，MCU通过开关控制电路2的控制电路21驱动开关控制电路2的开关电路20导通；所述负载端电压等于或高于关断电压阈值时，MCU通过控制电路21驱动开关电路20关断；所述开启电压阈值小于关断电压阈值。优选的，所述AC-DC转换电路3包括高频变压器T1和整流滤波电路30，整流滤波电路30包括储能电容C7，储能电容C7为极性电容，高频变压器T1的次级线圈L1的两端与储能电容C7的两端相连，MCU通过负载端电压检测电路4获取储能电容C7两端的电压UC7，为负载端电压；所述开关电路20处于导通状态时，储能电容C7充电，至UC7≥关断电压阈值时，MCU通过控制电路21驱动开关电路20关断；所述开关电路20处于关断状态时，储能电容C7放电，至UC7≤开启电压阈值时，MCU通过控制电路21驱动开关电路20导通。优选的，所述负载端电压检测电路4包括电阻R2和电阻R12，电阻12一端与储能电容C7的正极相连，另一端与电阻R12一端串联，电阻R12另一端与储能电容C7的负极相连，电阻R2和电阻R12之间的节点与MCU相连。优选的，所述开关电路20包括MOS管Q1、电阻R4、电阻R7、二极管D7和稳压管Z2；所述控制电路21包括光耦U5、电阻R9、电阻R11、电容C3和MOS管Q4；所述光耦U5的第1管脚与MCU相连，第2管脚通过电阻R9与接地GND相连，第3管脚与MOS管Q4的G极相连并通过并联的电阻R11和电容C3与MOS管Q4的S极相连，第4管脚和MOS管Q4的D极相连后分别与二极管D7的阴极、稳压管Z2的阴极相连；所述MOS管Q1的D极与整流及抗浪涌干扰电路1的输出端相连且通过依次串联的电阻R4、电阻R7与MOS管Q1的G极相连，MOS管Q1的G极与二极管D7的阳极相连，MOS管Q1的S极分别与稳压管Z2的阳极、AC-DC转换电路3的输入端、MOS管Q4的S极相连。优选的，所述整流滤波电路30还包括二极管D2、二极管D5、电容C24、电阻R1和电容C1；所述次级线圈L1的一端与二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极与二极管D5的阳极相连，二极管D5的阴极与储能电容C7的正极相连，次级线圈L1的另一端和储能电容C7的阴极均与接地GND相连，二极管D2的阳极和阴极之间还依次串接有电阻R1和电容C1，电容C24与储能电容C7并联。优选的，所述AC-DC转换电路3还包括电源芯片U1，开关电路20与高频变压器T1的初级线圈L0的一端相连，初级线圈L0的另一端与电源芯片U1相连。优选的，所述AC-AC转换电路3还包括输入电容电路33、RCD吸收回路32，开关电路20通过输入电容电路33与初级线圈L0一端相连，初级线圈L0的该端通过RCD吸收回路32与初级线圈L0的另一端相连；所述输入电容电路33包括二极管D1、电容EC1、电容EC2、电阻R3、电阻R8、电阻R10和电阻R13，开关电路21与二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极分别与初级线圈L0的一端、电容EC1的正极相连，电容EC1的负极与电容EC2的正极相连，电容EC2的负极与接地GND相连，电阻R3和电阻R8串联后与电容EC1并联，电阻R10和电阻R13串联后与电容EC2并联；所述RCD吸收回路32包括电容C2、电阻R5和二极管D6，电阻R5和二极管D6串接在初级线圈L0的第1端子和第2端子之间，二极管D6的阴极与电阻R5相连，电容C2与电阻R5并联，高频变压器T1的初级线圈L0的第2端子分别与二极管D6的阴极、电源芯片U1的第8管脚相连。优选的，所述AC-DC转换电路3还包括与电源芯片U1相连的反馈回路31；所述反馈回路31包括电容C13、MOS管Q2、电阻R29、电容C5、电阻R25、电阻R30、稳压管Z3和电容C9；所述MOS管Q2的D极分别与电源芯片U1的第4管脚、电容C13的一端、电容C5的一端相连，电容C13的另一端与接地GND相连，MOS管Q2的S极通过电阻R29与接地GND相连，MOS管Q2的G极通过依次串联的电阻R25、电阻R30与接地GND相连，稳压管Z3和电容C9串联后与电阻R30并联，稳压管Z3的阳极分别与电容C5的另一端、电阻R25和电阻R30之间的节点相连，稳压管Z3的阴极通过电容C9与接地GND相连。优选的，所述电源芯片U1的第3管脚、第5管脚与接地GND相连，第2管脚通过并联的电阻R19和电容C8与接地GND相连，第6管脚通过电阻R20与接地GND相连，第1管脚通过并联的电容EC3、电容C4与接地GND相连，电容EC3正极与第1管脚相连，负极与接地GND相连，第1管脚还通过二极管D15与15V/500mA电源相连，二极管D15的阴极与第1管脚相连，阳极与15V/500mA电源相连。优选的，所述整流及抗浪涌干扰电路1包括A相输入端、B本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源控制电路，其特征在于，其包括依次相连的整流及抗浪涌干扰电路(1)、开关控制电路(2)、AC-DC转换电路(3)、负载端电压检测电路(4)以及MCU，MCU还与开关控制电路(2)相连；/n所述开关控制电路(2)还包括开关电路(20)和控制电路(21)，整流及抗浪涌干扰电路(1)、开关电路(20)和AC-DC转换电路(3)依次相连，MCU、控制电路(21)和开关电路(20)依次相连；/n所述MCU依据负载端电压检测电路(4)检测的负载端电压，通过控制电路(21)驱动开关电路(20)导通或断开。/n

【技术特征摘要】
1.一种电源控制电路，其特征在于，其包括依次相连的整流及抗浪涌干扰电路(1)、开关控制电路(2)、AC-DC转换电路(3)、负载端电压检测电路(4)以及MCU，MCU还与开关控制电路(2)相连；
所述开关控制电路(2)还包括开关电路(20)和控制电路(21)，整流及抗浪涌干扰电路(1)、开关电路(20)和AC-DC转换电路(3)依次相连，MCU、控制电路(21)和开关电路(20)依次相连；
所述MCU依据负载端电压检测电路(4)检测的负载端电压，通过控制电路(21)驱动开关电路(20)导通或断开。


2.根据权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于：所述负载端电压等于或低于开启电压阈值时，MCU通过开关控制电路(2)的控制电路(21)驱动开关控制电路(2)的开关电路(20)导通；所述负载端电压等于或高于关断电压阈值时，MCU通过控制电路(21)驱动开关电路(20)关断；所述开启电压阈值小于关断电压阈值。


3.根据权利要求2所述的电源控制电路，其特征在于：所述AC-DC转换电路(3)包括高频变压器T1和整流滤波电路(30)，整流滤波电路(30)包括储能电容C7，储能电容C7为极性电容，高频变压器T1的次级线圈L1的两端与储能电容C7的两端相连，MCU通过负载端电压检测电路(4)获取储能电容C7两端的电压UC7，为负载端电压；
所述开关电路(20)处于导通状态时，储能电容C7充电，至UC7≥关断电压阈值时，MCU通过控制电路(21)驱动开关电路(20)关断；所述开关电路(20)处于关断状态时，储能电容C7放电，至UC7≤开启电压阈值时，MCU通过控制电路(21)驱动开关电路(20)导通。


4.根据权利要求3所述的电源控制电路，其特征在于：所述负载端电压检测电路(4)包括电阻R2和电阻R12，电阻12一端与储能电容C7的正极相连，另一端与电阻R12一端串联，电阻R12另一端与储能电容C7的负极相连，电阻R2和电阻R12之间的节点与MCU相连。


5.根据权利要求2所述的电源控制电路，其特征在于：所述开关电路(20)包括MOS管Q1、电阻R4、电阻R7、二极管D7和稳压管Z2；所述控制电路(21)包括光耦U5、电阻R9、电阻R11、电容C3和MOS管Q4；所述光耦U5的第1管脚与MCU相连，第2管脚通过电阻R9与接地GND相连，第3管脚与MOS管Q4的G极相连并通过并联的电阻R11和电容C3与MOS管Q4的S极相连，第4管脚和MOS管Q4的D极相连后分别与二极管D7的阴极、稳压管Z2的阴极相连；所述MOS管Q1的D极与整流及抗浪涌干扰电路(1)的输出端相连且通过依次串联的电阻R4、电阻R7与MOS管Q1的G极相连，MOS管Q1的G极与二极管D7的阳极相连，MOS管Q1的S极分别与稳压管Z2的阳极、AC-DC转换电路(3)的输入端、MOS管Q4的S极相连。


6.根据权利要求3所述的电源控制电路，其特征在于：所述整流滤波电路(30)还包括二极管D2、二极管D5、电容C24、电阻R1和电容C1；所述次级线圈L1的一端与二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极与二极管D5的阳极相连，二极管D5的阴极与储能电容C7的正极相连，次级线圈L1的另一端和储能电容C7的阴极均与接地GND相连，二极管D2的阳极和阴极之间还依次串接有电阻R1和电容C1，电容C24与储能电容C7并联。


7.根据权利要求3或6所述的电源控制电路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彬，胡应龙，
申请(专利权)人：上海正泰智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31