一种电能表低功耗供电电路及方法、电能表与流程

专利2025-06-01  4


本技术涉及电能表领域,特别是涉及一种电能表低功耗供电电路及方法、电能表。


背景技术:

1、随着智能电能表在电网中日益庞大的应用,智能电能表安全可靠和低功耗运行越显重要。智能电能表一般有市电工作模式和低功耗工作模式两种工作模式。为保证智能电能表在低功耗工作模式下正常运行,需要有电平转换电路、微控制单元(microcontrollerunit;mcu)和按键电路等,实现电能表在低功耗下能正常唤醒,进行相应的数据处理。随着业务需求的增加,对电能表低功耗下处理的数据越来越多,电能表的功耗也越大,导致需要的储能器件容值不断的增加,进而增加了成本。

2、目前的低功耗的方案是储能器件直接给mcu供电,但通常使用几次后储能电容就没有电了,能量的利用率低。

3、由此可见,如何解决电能表在低功耗状态下工作时间短的问题,是本领域人员亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种电能表低功耗供电电路及方法、电能表,解决电能表在低功耗状态下工作时间短的问题。

2、为解决上述技术问题,本技术提供一种电能表低功耗供电电路,包括:mcu、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、按键控制电路;所述按键控制电路包括:第二二极管、常开按键;

3、所述第一晶体管的第一端与储能电容的输出端、所述第一电阻的第二端连接,所述第一晶体管的控制端与所述第一电阻的第一端、所述第二晶体管的第一端、所述第三晶体管的第一端连接;所述第一晶体管的第二端与所述第一二极管的正极连接,所述第一二极管的负极与所述mcu的电源输入端连接;所述mcu的供电控制端通过所述第二电阻与所述第二晶体管的控制端连接,所述mcu的控制端通过所述第三电阻与所述第二晶体管的第二端连接,所述第三晶体管的第二端与所述第二二极管的正极连接,所述第二二极管的负极与所述常开按键的第一端连接,所述常开按键的第二端接地;所述第三晶体管的控制端通过第四电阻与所述储能电容的输出端连接;

4、当所述常开按键按下后,所述mcu上电并通过所述供电控制端控制所述第一晶体管持续导通,当数据处理任务完成后,所述mcu通过所述供电控制端控制所述第一晶体管断开。

5、作为一种可选的方案,上述电能表低功耗供电电路中,所述按键控制电路还包括:第四晶体管、第五电阻、第六电阻、第一电容;

6、所述常开按键的第一端与所述第四晶体管的第二端连接,所述第四晶体管的控制端通过所述第五电阻与所述mcu的检测端连接,所述第四晶体管的第一端通过所述第六电阻与所述mcu的检测端连接,所述第四晶体管的第一端通过所述第一电容接地;

7、所述mcu通过所述检测端是否接收到检测信号判断所述常开按键是否按下。

8、作为一种可选的方案,上述电能表低功耗供电电路中,所述按键控制电路的数量为多个;所述mcu包括多个检测端;

9、所述按键控制电路分别与所述mcu的所述检测端对应连接;

10、所述mcu根据接收到检测信号的检测端确定按下的所述常开按键,并执行对应的数据处理任务。

11、作为一种可选的方案,上述电能表低功耗供电电路中,还包括:低压差线性稳压器;

12、所述第一二极管的负极通过所述低压差线性稳压器与所述mcu的电源输入端连接。

13、作为一种可选的方案,上述电能表低功耗供电电路中,还包括:指示灯;所述指示灯与所述mcu连接;

14、所述mcu上电后控制所述指示灯亮,当数据处理任务完成后,控制所述指示灯灭。

15、作为一种可选的方案,上述电能表低功耗供电电路中,所述常开按键为自动复位按键;

16、所述自动复位按键在按下后预设时间时候断开。

17、为解决上述技术问题,本技术还提供一种电能表低功耗供电方法,应用于电能表低功耗供电电路,包括:mcu、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、按键控制电路;所述按键控制电路包括:第二二极管、常开按键;所述第一晶体管的第一端与储能电容的输出端、所述第一电阻的第二端连接,所述第一晶体管的控制端与所述第一电阻的第一端、所述第二晶体管的第一端、所述第三晶体管的第一端连接;所述第一晶体管的第二端与所述第一二极管的正极连接,所述第一二极管的负极与所述mcu的电源输入端连接;所述mcu的供电控制端通过所述第二电阻与所述第二晶体管的控制端连接,所述mcu的控制端通过所述第三电阻与所述第二晶体管的第二端连接,所述第三晶体管的第二端与所述第二二极管的正极连接,所述第二二极管的负极与所述常开按键的第一端连接,所述常开按键的第二端接地;所述第三晶体管的控制端通过第四电阻与所述储能电容的输出端连接;

18、所述方法包括:

19、当所述电源输入端检测到接入信号后,输出低电平信号至所述第二晶体管的控制端;

20、执行数据处理任务;

21、当所述数据处理任务完成后,输出高电平信号至所述第二晶体管的控制端。

22、作为一种可选的方案,上述电能表低功耗供电方法中,所述按键控制电路还包括:第四晶体管、第五电阻、第六电阻、第一电容;所述常开按键的第一端与所述第四晶体管的第二端连接,所述第四晶体管的控制端通过所述第五电阻与所述mcu的检测端连接,所述第四晶体管的第一端通过所述第六电阻与所述mcu的检测端连接,所述第四晶体管的第一端通过所述第一电容接地;所述按键控制电路的数量为多个;所述mcu包括多个检测端;所述按键控制电路分别与所述mcu的所述检测端对应连接;

23、对应的,所述执行数据处理任务之前还包括:

24、确定接收到检测信号的所述检测端对应的所述常开按键;

25、根据所述常开按键确定待执行的所述数据处理任务。

26、作为一种可选的方案,上述电能表低功耗供电方法中,所述数据处理任务完成之后还包括:

27、获取当前的时间信息;

28、将所述数据处理任务的执行信息与所述时间信息存储在非易失性存储器。

29、为解决上述技术问题,本技术还提供一种电能表,包括上述的电能表低功耗供电电路。

30、本技术所提供的电能表低功耗供电电路,包括:mcu、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、按键控制电路;按键控制电路包括:第二二极管、常开按键;第一晶体管的第一端与储能电容的输出端、第一电阻的第二端连接,第一晶体管的控制端与第一电阻的第一端、第二晶体管的第一端、第三晶体管的第一端连接;第一晶体管的第二端与第一二极管的正极连接,第一二极管的负极与mcu的电源输入端连接;mcu的供电控制端通过第二电阻与第二晶体管的控制端连接,mcu的控制端通过第三电阻与第二晶体管的第二端连接,第三晶体管的第二端与第二二极管的正极连接,第二二极管的负极与常开按键的第一端连接,常开按键的第二端接地;第三晶体管的控制端通过第四电阻与储能电容的输出端连接;当常开按键按下后,mcu上电并通过供电控制端控制第一晶体管持续导通,当数据处理任务完成后,mcu通过供电控制端控制第一晶体管断开。本技术通过常开按键按下后主动启动供电,第一晶体管导通,储能电容为mcu提供电源电压,mcu通过控制供电控制端输出低电平,第一晶体管持续导通,确保mcu有稳定的电源供应,当数据处理任务完成后,mcu通过供电控制端发送信号,控制第二晶体管断开,进而控制第一晶体管断开,从而停止向mcu供电,提高了储能器件的利用率,增加了低功耗下的显示时长和次数,使用容量小的储能器件就能满足低功耗显示多次要求,降低了成本。

31、另外,本技术还提供一种方法与电能表,与上述电能表低功耗供电电路对应,效果同上。


技术特征:

1.一种电能表低功耗供电电路,其特征在于,包括:mcu、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、按键控制电路;所述按键控制电路包括:第二二极管、常开按键;

2.根据权利要求1所述的电能表低功耗供电电路,其特征在于,所述按键控制电路还包括:第四晶体管、第五电阻、第六电阻、第一电容;

3.根据权利要求2所述的电能表低功耗供电电路,其特征在于,所述按键控制电路的数量为多个;所述mcu包括多个检测端;

4.根据权利要求1所述的电能表低功耗供电电路,其特征在于,还包括:低压差线性稳压器;

5.根据权利要求1所述的电能表低功耗供电电路,其特征在于,还包括:指示灯;所述指示灯与所述mcu连接;

6.根据权利要求2所述的电能表低功耗供电电路,其特征在于,所述常开按键为自动复位按键;

7.一种电能表低功耗供电方法,其特征在于,应用于电能表低功耗供电电路,包括:mcu、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、按键控制电路;所述按键控制电路包括:第二二极管、常开按键;所述第一晶体管的第一端与储能电容的输出端、所述第一电阻的第二端连接,所述第一晶体管的控制端与所述第一电阻的第一端、所述第二晶体管的第一端、所述第三晶体管的第一端连接;所述第一晶体管的第二端与所述第一二极管的正极连接,所述第一二极管的负极与所述mcu的电源输入端连接;所述mcu的供电控制端通过所述第二电阻与所述第二晶体管的控制端连接,所述mcu的控制端通过所述第三电阻与所述第二晶体管的第二端连接,所述第三晶体管的第二端与所述第二二极管的正极连接,所述第二二极管的负极与所述常开按键的第一端连接,所述常开按键的第二端接地;所述第三晶体管的控制端通过第四电阻与所述储能电容的输出端连接;

8.根据权利要求7所述的电能表低功耗供电方法,其特征在于,所述按键控制电路还包括:第四晶体管、第五电阻、第六电阻、第一电容;所述常开按键的第一端与所述第四晶体管的第二端连接,所述第四晶体管的控制端通过所述第五电阻与所述mcu的检测端连接,所述第四晶体管的第一端通过所述第六电阻与所述mcu的检测端连接,所述第四晶体管的第一端通过所述第一电容接地;所述按键控制电路的数量为多个;所述mcu包括多个检测端;所述按键控制电路分别与所述mcu的所述检测端对应连接;

9.根据权利要求7所述的电能表低功耗供电方法,其特征在于,所述数据处理任务完成之后还包括:

10.一种电能表,其特征在于,包括权利要求1-6任意一项所述的电能表低功耗供电电路。


技术总结
本申请公开了一种电能表低功耗供电电路及方法、电能表;涉及电能表领域,解决电能表在低功耗状态下工作时间短的问题。本申请通过常开按键按下后主动启动供电,第一晶体管导通,储能电容为MCU提供电源电压,MCU通过控制供电控制端输出低电平,第一晶体管持续导通,确保MCU有稳定的电源供应,当数据处理任务完成后,MCU通过供电控制端发送信号,控制第二晶体管断开,进而控制第一晶体管断开,从而停止向MCU供电,提高了储能器件的利用率,增加了低功耗下的显示时长和次数,使用容量小的储能器件就能满足低功耗显示多次要求,降低了成本。

技术研发人员:刁瑞朋,王龙,咸日昭,沈洪旭
受保护的技术使用者:青岛鼎信通讯股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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