[发明专利]一种单相表及载波供电限流欠压保护装置

说明书

本发明涉及一种单相表及载波供电限流欠压保护装置，属于欠压保护技术领域。本发明的单相表在现有单相表中增加了欠压保护装置，该欠压保护装置中的限流欠压保护模块设置在LDO模块和载波模块之间，在分压电路输出的电压小于基准欠压阈值时，或在流过载波模块的最大电流值超过限流阈值时，断开LDO模块和载波模块之间的电源通路。解决了载波模块异常导致整流滤波后的直流电降低，导致MCU误判交流电掉电情况。

技术领域

本发明涉及一种单相表及载波供电限流欠压保护装置，属于欠压保护技术领域。

背景技术

目前市场上使用的单相智能表大部分采用变压器供电方案，即变压器输出的单相交流电经过整流滤波输出直流电压，此电压通过LDO输出12V给载波模块供电、通过降压DC-DC电路输出5V给MCU及其它外设模块供电。但采用变压器供电存在的问题是经过整流滤波的输出电压随着负载的增加而降低，特别是随着载波供电的负载加重（现场会出现载波模块失效导致载波供电端口等效负载变大的情况），变压器输出的整流滤波后直流电压迅速减小，当此输出电压降至整机的掉电判定阈值时，掉电检测电路会产生一个掉电信号发给MCU，MCU接收到掉电信号之后立刻保存数据，进入低功耗休眠模式，使得单相表在交流电正常供电情况下误判为掉电，并进入休眠模式，待载波负载降低之后，变压器输出电压恢复正常，MCU恢复正常工作并判定交流电上电，记录一个停上电事件，造成事件的误判。

针对上述问题，现有技术中增加了掉电检测模块。如图1所示，掉电检测模块比较输出直流电压Vo_{-整流滤波}与设定掉电监测电压阈值Vth_-掉电（通常设定Vth_-掉电约为9倍的额定电压值），判定交流电是否掉电。针对载波模块发生短路情况时，LDO检测到输出电流超出设定的电流值（通常此电流值远大于后级载波负载电流），对自身进行关断操作。但载波模块出现异常情况时（如载波模块内部电路损坏造成12V负载突然增加，单为形成短路），LDO的负载电流I_load突然增大至I_load’并形成持续状态，而持续的大负载电流值不是固定的。由于很多电能表生产商在对载波供电的LDO电路进行设计的时候，只考虑技术规范中规定的“需向载波模块接口提供不小于多少mA的电流I_max”；因此在出现上述情况时，LDO的输出电流大于技术规范中规定的电流值，但是没有达到LDO短路保护的电流阈值I_short，即I_maxI_load’I_short，所以LDO不会进入短路保护状态。I_load增大的同时，由于前述变压器电源方案的特性，Vo_{-整流滤波}会降低，当Vo_{-整流滤波}Vth_-掉电时，掉电检测模块给MCU发出掉电信号，MCU误认为交流电掉电，开始保存数据然后进入休眠状态，因此现有技术并不能避免上述误判掉电情况的发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种载波供电欠压保护方法及装置，用以解决现有技术无法避免误判掉电的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

本发明的一种载波供电限流欠压保护装置，包括LDO模块，LDO模块输出端用于连接载波模块，还包括限流欠压保护模块，所述限流欠压保护模块设置在LDO模块和载波模块之间，用于在分压电路输出的电压小于基准欠压阈值时或者流过载波模块的最大电流值超过限流阈值时，断开LDO模块和载波模块之间的电源通路，所述基准欠压阈值大于掉电阈值，限流阈值小于短路保护阈值。