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一种智能电表及其低功耗驱动大功率继电器电路

阅读：350发布：2023-01-11

专利汇可以提供一种智能电表及其低功耗驱动大功率继电器电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种智能电表及其低功耗驱动大功率继电器电路，通过用小功率继电器驱动大电流继电器，大电流继电器使用外部的交流供电，小功率继电器直接用电表中微处理器的IO口直接控制，这样电表控制继电器的功耗仅仅为驱动小功率继电器的功耗，大大减少了电表的功耗，使得电表用常用的变压器供电即可，减少了电表的成本、体积和功耗。，下面是一种智能电表及其低功耗驱动大功率继电器电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种低功耗驱动大功率继电器电路，其特征在于，包括第一直流电磁继电器、第二直流电磁继电器、第一控制电路、第二控制电路、第一二极管、交流继电器和微处理器，其中第一二极管的正极为火线输入端，其负极连接到第一直流电磁继电器的一端；第一直流电磁继电器的另一端连接到交流继电器的第一端，交流继电器的第三端连接到第二直流电磁继电器的一端，交流继电器的第二端为零线输入端；第二直流电磁继电器的另一端连接到第一二极管的负极；第一控制电路的一端连接第一电磁直流继电器，其另一端连接微处理器的第一输入输出口；第二控制电路的一端连接第二电磁直流继电器，其另一端连接微处理器的第二输入输出口。
2.根据权利要求1所述的低功耗驱动大功率继电器电路，其特征在于，所述的第一控制电路包括第一三极管和直流恒压电源，第一三级管的基极连接第一输入输出口，其发射极接地，其集电极连接到第一电磁继电器的控制线圈的一端，第一电磁继电器的控制线圈的另一端连接直流恒压电源。
3.根据权利要求2所述的低功耗驱动大功率继电器电路，其特征在于，所述的第二控制电路与第一控制电路相同。
4.根据权利要求3所述的低功耗驱动大功率继电器电路，其特征在于，所述第一控制电路还包括第一电阻，其一端连接在第一三极管的基极，另一端连接第一输入输出口。
5.根据权利要求3所述的低功耗驱动大功率继电器电路，其特征在于，还包括第二电阻，其一端连接在第一三极管的基极，另一端接地。
6.根据权利要求3所述的低功耗驱动大功率继电器电路，其特征在于，所述的第一控制电路还包括第二二极管，该第二二极管并联在第一直流电磁继电器的控制线圈的两端。
7.根据权利要求1所述的低功耗驱动大功率继电器电路，其特征在于，还包括第一热敏电阻和第二热敏电阻，第一热敏电阻和第二热敏电阻串联在交流继电器的两端。
8.一种智能电表，其特征在于，所述智能电能表中设置有权利要求1至权利要求7任意一项中所述的低功耗驱动大功率继电器电路。

说明书全文

一种智能电表及其低功耗驱动大功率继电器电路

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种智能电表，尤其涉及的是一种智能电表及其低功耗驱动大功率继电器电路。

背景技术

[0002] 随着电力管理部门用电管理水平的提高，带负荷控制功能的电能表广泛应用于千家万户。现在电能表都是采用继电器来控制电能表的送、断电，同时随着用电水平的提高，用户对电量的需求越来越高，这使得流过继电器的电流越来越大，随着继电器容量的增加，继电器的驱动功率变得很大。现在常用的继电器控制方案为使用驱动电压为低压直流的继电器加IO口直接驱动的方式。这样使得继电器的驱动功率由电表直接提供，如200A的双线圈的磁保持继电器的线圈功率为12W，假如电表用现在常用的变压器供电方式，那极大增大了电表的体积及成本。因此设计一种耗能低的驱动大电流继电器电路是非常必要的。

[0003] 因此，现有技术还有待于改进和发展。实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的在于提供一种智能电表及其低功耗驱动大功率继电器电路，以解决现有技术中电能表中继电器功率过大导致的电能表体积过大和成本过高的问题。

[0005] 本实用新型的技术方案如下：

[0006] 一种低功耗驱动大功率继电器电路，包括第一直流电磁继电器、第二直流电磁继电器、第一控制电路、第二控制电路、第一二极管及交流继电器和微处理器，其中第一二极管的正极为火线输入端，其负极连接到第一直流电磁继电器的一端；第一直流电磁继电器的另一端连接到交流继电器的第一端，交流继电器的第三端连接到第二直流电磁继电器的一端，交流继电器的第二端为零线输入端；第二直流电磁继电器的另一端连接到第一二极管的负极；第一控制电路的一端连接第一电磁直流继电器，其另一端连接微处理器的第一输入输出口；第二控制电路的一端连接第二电磁直流继电器，其另一端连接微处理器的第二输入输出口。

[0007] 所述的低功耗驱动大功率继电器电路，其中，所述的第一控制电路包括第一三极管和直流恒压电源，第一三级管的基极为第一输入输出口，其发射极接地，其集电极连接到第一电磁继电器的控制线圈的一端，第一电磁继电器的控制线圈的另一端连接直流恒压电源。

[0008] 所述的低功耗驱动大功率继电器电路，其中，所述的第二控制电路与第一控制电路相同。

[0009] 所述的低功耗驱动大功率继电器电路，其中，所述第一控制电路还包括第一电阻，其一端连接在第一三极管的基极，另一端连接第一输入输出口。

[0010] 所述的低功耗驱动大功率继电器电路，其中，还包括第二电阻，其一端连接在第一三极管的基极，另一端接地。

[0011] 所述的低功耗驱动大功率继电器电路，其中，还包括第二二极管，该第二二极管并联在第一直流电磁继电器的控制线圈的两端。

[0012] 所述的低功耗驱动大功率继电器电路，其中，还包括第一热敏电阻和第二热敏电阻，第一热敏电阻和第二热敏电阻串联在交流继电器的两端。

[0013] 一种智能电表，该智能电能表中设置有所述的低功耗驱动大功率继电器电路。

[0014] 本实用新型通过用小功率继电器驱动大电流继电器，大电流继电器使用外部的交流供电，小功率继电器直接用电表中微处理器CPU的IO口直接控制，这样电表控制继电器的功耗仅仅为驱动小功率继电器的功耗，大大减少了电表的功耗，使得电表用常用的变压器供电即可，减少了电表的成本、体积和功耗。附图说明

[0015] 图1是本实用新型中低功耗驱动大功率继电器电路图；

[0016] 图2是本实用新型中第一控制电路的电路图。

具体实施方式

[0017] 为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。

[0018] 本实施例提供一种低功耗驱动大功率继电器电路，如图1所示，该低功耗驱动大功率继电器电路包括第一二极管D3、第一电磁直流继电器、第一控制电路、交流继电器RL3、第二电磁直流继电器、第二控制电路、第一热敏电阻RT1、第二热敏电阻RT2。其中，第一二极管D3的正极连接电网的火线L,负极连接第一电磁直流继电器，第一电磁直流继电器的另一端连接第一热敏电阻RT1，第一热敏电阻RT1的另一端连接交流继电器RL3的第一端1，交流继电器RL3的第三端3连接第二热敏电阻RT2，第二热敏电阻RT2的另一端连接第二电磁直流继电器，第二电磁直流继电器的另一端连接到第一二极管D3的负极。第一控制电路连接到第一电磁直流继电器，第二控制电路连接到第二电磁直流继电器。交流继电器RL3的第二端2外接电网的零线N。

[0019] 图1中，火线L和零线N之间为220V交流电压。交流继电器RL3为电表中的控制电表送、断电的继电器。火线L、零线N输入到交流继电器RL3的控制引脚之前要经过第一二极管D3的半波整流。当火线L、零线N之间经过整流后，通过控制电路控制加在交流继电器RL3控制引脚的第一端1和第二端2，交流继电器RL3为合闸动作；当火线L、零线N之间经过整流后，通过控制电路控制加在交流继电器RL3控制引脚的第三端3和第二端2，交流继电器RL3为拉闸动作。

[0020] 然而只有当第一电磁直流继电器闭合时，火线L、零线N电压才能加到交流继电器RL3的第一端1和第二端2上；只有当第二电磁直流继电器闭合时，火线L、零线N电压才能加到交流继电器RL3的第三端3和第二端2上。所以说第一电磁直流继电器控制着交流继电器RL3的合闸动作，第二电磁直流继电器控制着交流继电器RL3的拉闸动作。第一热敏电阻RT1和第二热敏电阻RT2对交流继电器RL3进行保护，因为交流继电器RL3线圈电阻大概为1200Ω，流过该线圈的电流比较大，高电压或长时间通电交流继电器RL3很容易被烧毁，有了热敏电阻该线圈就得到了保护。

[0021] 图2为本实用新型中低功耗驱动大功率继电器电路的第一控制电路的电路图，如图2所示，第一控制电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第二二极管D1、第一三极管Q1、电能表中的微处理器和直流恒压电源VCC。其中，第一三极管Q1的发射极接地，基极连接第一电阻R1，第一电阻R1的另一端连接电能表中的微处理器的第一输入输出口IO1；第二电阻R2的一端连接连接到第一三极管Q1的基极上，另一端接地。第一电磁直流继电器包括开关闸RL1和控制线圈L。第二二极管D1并联在控制线圈L两端，控制线圈L一端连接第一三极管Q1的集电极，另一端外接直流恒压电源VCC。

[0022] 当第一输入输出口IO1输出高电平时第一三极管Q1导通，电流流过第一电磁直流继电器控制线圈L，第一电磁直流继电器的开关闸RL1做合闸动作；当第一输入输出口IO1输出低电平时第一三极管Q1截止，没有电流流过第一电磁直流继电器控制线圈L，第一电磁直流继电器的开关闸RL1做拉闸动作。其中第一电阻R1主要起限流作用，降低第一三极管Q1的功耗，第二电阻R2使第一三极管Q1可靠截止，第二二极管D1反向续流抑制浪涌。由于本实施例中第二控制电路的电路原理和第一控制电路的电路原理是一致的，在此对第二控制电路不做过多描述。

[0023] 本实用新型通过用小功率继电器驱动大电流继电器，大电流继电器使用外部的交流供电，小功率继电器直接用电表中微处理器CPU的IO口直接控制，这样电表控制继电器的功耗仅仅为驱动小功率继电器的功耗，大大减少了电表的功耗，使得电表用常用的变压器供电即可，减少了电表的成本、体积和功耗。

[0024] 应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，例如，第一控制电路和第二控制电路中第一电阻至第四电阻都可省去，二极管也可省去。所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

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