一種用于鍵盤(pán)式電能表的鍵盤(pán)電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種掉零線檢測(cè)功能的電子式電能表，包括硅膠鍵盤(pán)，與所述硅膠鍵盤(pán)連接的矩陣式鍵盤(pán)電路、與所述矩陣式鍵盤(pán)電路連接的CPU電路，其特征在于：所述所述矩陣式鍵盤(pán)電路與所述CPU電路間設(shè)有靜電電壓衰減電路和靜電電壓吸收電路，所述靜電電壓衰減電路與矩陣式鍵盤(pán)電路連接，所述靜電電壓吸收電路分別與靜電電壓衰減電路、CPU電路連接。本實(shí)用新型鍵盤(pán)式電能表的鍵盤(pán)電路，增加靜電電壓衰減電路、靜電電壓吸收電路，解決了在±15KV靜電放電抗擾度的空氣放電試驗(yàn)時(shí)容易出現(xiàn)復(fù)位或死機(jī)、CPU芯片徹底損壞等問(wèn)題，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種用于鍵盤(pán)式電能表的鍵盤(pán)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于鍵盤(pán)式電能表的鍵盤(pán)電路，具體地說(shuō)，涉及一種STS標(biāo)準(zhǔn)的鍵盤(pán)式電能表的鍵盤(pán)保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]鍵盤(pán)式電能表指一種配置鍵盤(pán)電路進(jìn)行人機(jī)信息交換的電子式電能表，目前全世界范圍內(nèi)最受用電部門(mén)認(rèn)可的鍵盤(pán)式電能表是STS標(biāo)準(zhǔn)的鍵盤(pán)式電能表，該表主要功能是實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)售電、購(gòu)電、欠費(fèi)拉閘等功能，因此本實(shí)用新型專(zhuān)利重點(diǎn)關(guān)注STS標(biāo)準(zhǔn)的鍵盤(pán)式電能表。
[0003]目前STS (Standard Transfer Standard)已經(jīng)成為目前全球唯一的開(kāi)放式預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，已被IEC標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)納入IEC62055預(yù)付費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)規(guī)范，但該技術(shù)的應(yīng)用需要獲得STS協(xié)會(huì)的授權(quán)，因此也保證了電子公司應(yīng)用在STS系統(tǒng)時(shí)的安全性。到目前為止，STS已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，從最初的南非到后來(lái)的發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家，目前，全球共有超過(guò)8000萬(wàn)只符合STS標(biāo)準(zhǔn)的電表安裝在50多個(gè)國(guó)家的500多個(gè)電力公司。STS鍵盤(pán)式預(yù)付費(fèi)表在幾乎覆蓋整個(gè)非洲大陸，特別是南非、尼日利亞、肯尼亞、埃及、坦桑尼亞、莫桑比克等國(guó)家對(duì)鍵盤(pán)式預(yù)付費(fèi)表的招標(biāo)量逐年增加。尼日利亞計(jì)劃從2014年開(kāi)始實(shí)施電網(wǎng)改造工程，預(yù)計(jì)每年將原有機(jī)械表替換成鍵盤(pán)式預(yù)付費(fèi)表的數(shù)量為500W臺(tái)，印尼在最近五年內(nèi)連續(xù)招標(biāo)單相一體式代碼表的數(shù)量已超過(guò)一千多萬(wàn)臺(tái)。孟加拉于2013年下半年也開(kāi)始有鍵盤(pán)式預(yù)付費(fèi)電表的招標(biāo)動(dòng)作。
[0004]中國(guó)的電表企業(yè)，經(jīng)歷了 1998年到2002年的大規(guī)模兩網(wǎng)改造，以及2009年開(kāi)始國(guó)網(wǎng)范圍內(nèi)大面積的智能電網(wǎng)的改造，使得國(guó)內(nèi)電表企業(yè)的設(shè)計(jì)、制造能力大幅度提升，設(shè)計(jì)制造的出口電能表普遍受到國(guó)外客戶(hù)認(rèn)可，根據(jù)相關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)結(jié)果2012年全年中國(guó)電表出口總量達(dá)2800萬(wàn)臺(tái)，其中大多數(shù)為各種型號(hào)的鍵盤(pán)式電能表。
[0005]如圖1所示，其中顯示了鍵盤(pán)式電能表傳統(tǒng)式鍵盤(pán)電路，由硅膠鍵盤(pán)12、矩陣式鍵盤(pán)電路13和CPU電路14組成。在需要購(gòu)電、查詢(xún)電表信息等人機(jī)信息交換時(shí)，操作人員根據(jù)需要操作硅膠鍵盤(pán)12，硅膠鍵盤(pán)自帶的導(dǎo)電橡膠短路對(duì)應(yīng)的矩陣式鍵盤(pán)電路13，CPU電路14循環(huán)掃描查詢(xún)矩陣式鍵盤(pán)電路13的短路電信號(hào)，一旦掃描到短路電信號(hào)，CPU電路14進(jìn)行相應(yīng)的操作，實(shí)現(xiàn)購(gòu)電、查詢(xún)電表信息等人機(jī)信息交換的功能。
[0006]依據(jù)IEC 62052-11:2003標(biāo)準(zhǔn)要求，所有電表必須經(jīng)受±15KV靜電放電抗擾度的空氣放電試驗(yàn)，娃膠鍵盤(pán)12由于自身結(jié)構(gòu)、材質(zhì)的局限，在對(duì)鍵盤(pán)式電能表傳統(tǒng)式鍵盤(pán)電路進(jìn)行靜電放電試驗(yàn)時(shí)，高壓靜電容易通過(guò)硅膠鍵盤(pán)12直接作用到CPU電路14上，CPU電路14有一定概率被干擾的進(jìn)行復(fù)位，嚴(yán)重時(shí)CPU芯片徹底損壞，不能滿(mǎn)足試驗(yàn)要求，嚴(yán)重影響整機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量，在過(guò)去中國(guó)電表企業(yè)在出口業(yè)務(wù)往來(lái)中，多次出現(xiàn)此類(lèi)事故，致使電表企業(yè)遭受巨大損失。
[0007]綜上所述，對(duì)鍵盤(pán)式電能表傳統(tǒng)式鍵盤(pán)電路進(jìn)行改進(jìn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量是必須進(jìn)行的。實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型為解決鍵盤(pán)式電能表傳統(tǒng)式鍵盤(pán)電路，在±15KV靜電放電抗擾度的空氣放電試驗(yàn)時(shí)容易出現(xiàn)復(fù)位或死機(jī)(CPU芯片徹底損壞)問(wèn)題，提出了一種增加靜電電壓衰減電路、靜電電壓吸收電路的新型鍵盤(pán)式電能表的鍵盤(pán)電路。
[0009]本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是
[0010]一種掉零線檢測(cè)功能的電子式電能表，包括硅膠鍵盤(pán)，與所述硅膠鍵盤(pán)連接的矩陣式鍵盤(pán)電路、與所述矩陣式鍵盤(pán)電路連接的CPU電路，所述所述矩陣式鍵盤(pán)電路與所述CPU電路間設(shè)有靜電電壓衰減電路和靜電電壓吸收電路，所述靜電電壓衰減電路與矩陣式鍵盤(pán)電路連接，所述靜電電壓吸收電路分別與靜電電壓衰減電路、CPU電路連接。
[0011]所述靜電電壓衰減電路為電阻衰減網(wǎng)絡(luò)電路，包括若干個(gè)電阻和運(yùn)算放大器；所述若干個(gè)電阻依次串聯(lián)，在每個(gè)電阻均接入一個(gè)分壓電路，所述分壓電路由電阻和模擬電子開(kāi)關(guān)串聯(lián)而成。
[0012]所述靜電電壓吸收電路采用TVS瞬變二極管。
[0013]有益效果:本實(shí)用新型鍵盤(pán)式電能表的鍵盤(pán)電路，增加靜電電壓衰減電路、靜電電壓吸收電路，解決了在± 15KV靜電放電抗擾度的空氣放電試驗(yàn)時(shí)容易出現(xiàn)復(fù)位或死機(jī)(CPU芯片徹底損壞)問(wèn)題，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是鍵盤(pán)式電能表傳統(tǒng)式鍵盤(pán)電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型的鍵盤(pán)式電能表的鍵盤(pán)電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖3是本實(shí)用新型的鍵盤(pán)式電能表的靜電電壓衰減電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖2所示，其中顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的鍵盤(pán)式電能表的鍵盤(pán)電路的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]本實(shí)用新型的鍵盤(pán)式電能表的鍵盤(pán)電路包括由硅膠鍵盤(pán)22、矩陣式鍵盤(pán)電路23、靜電電壓衰減電路24、靜電電壓吸收電路25和CPU電路26。靜電電壓衰減電路24和靜電電壓吸收電路25，在正常的購(gòu)電、查詢(xún)電表信息等人機(jī)信息交換時(shí)，不會(huì)影響正常的操作，只是在±15KV靜電放電抗擾度的空氣放電試驗(yàn)時(shí)，起到衰減、吸收靜電電壓的功能。
[0019]在正常需要購(gòu)電、查詢(xún)電表信息等人機(jī)信息交換操作時(shí)，操作人員根據(jù)需要操作硅膠鍵盤(pán)22，硅膠鍵盤(pán)自帶的導(dǎo)電橡膠短路對(duì)應(yīng)的矩陣式鍵盤(pán)電路23，鍵盤(pán)短路電信號(hào)經(jīng)過(guò)靜電電壓衰減電路24和靜電電壓吸收電路25微小的衰減、吸收，CPU電路26循環(huán)掃描查詢(xún)微小衰減和吸收的矩陣式鍵盤(pán)電路23的短路電信號(hào)，一旦掃描到短路電信號(hào)，CPU電路14進(jìn)行相應(yīng)的操作，實(shí)現(xiàn)購(gòu)電、查詢(xún)電表信息等人機(jī)信息交換的功能。
[0020]在±15KV靜電放電抗擾度的空氣放電試驗(yàn)時(shí)，高壓靜電通過(guò)硅膠鍵盤(pán)22作用在矩陣式鍵盤(pán)電路23，靜電電壓衰減電路24大幅度衰減靜電測(cè)試高壓，沒(méi)有衰減的靜電測(cè)試電壓通過(guò)靜電電壓吸收電路25徹底吸收，吸收到CPU電路26可以承受的安全電壓范圍，保證整機(jī)性能安全，從而保證整機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量。[0021]在本實(shí)施例中，所述靜電電壓衰減電路為電阻衰減網(wǎng)絡(luò)電路，包括電阻R1、電阻R2、電阻R3和運(yùn)算放大器OA ;所述若3個(gè)電阻依次串聯(lián)，在每個(gè)電阻均接入一個(gè)分壓電路，所述分壓電路由電阻和模擬電子開(kāi)關(guān)串聯(lián)而成。
[0022]靜電電壓吸收電路25是由TVS瞬變二極管組成，電阻衰減網(wǎng)絡(luò)和TVS瞬變二極管的原理是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，因此這里不再詳細(xì)說(shuō)明。當(dāng)然，本實(shí)用新型還可采用其他方式進(jìn)行靜電高壓的衰減和吸收，這里所述的實(shí)施例僅用于說(shuō)明而不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成限制。
[0023]本實(shí)用新型解決了解決了鍵盤(pán)式電能表傳統(tǒng)的鍵盤(pán)電路在±15KV靜電放電抗擾度的空氣放電試驗(yàn)時(shí)容易出現(xiàn)復(fù)位或死機(jī)(CPU芯片徹底損壞)問(wèn)題，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，保證了電表生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。
[0024]本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不背離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，還存在許多種變形和修改。因此，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求來(lái)限定。
【權(quán)利要求】
1.一種掉零線檢測(cè)功能的電子式電能表，包括硅膠鍵盤(pán)(22)，與所述硅膠鍵盤(pán)連接的矩陣式鍵盤(pán)電路(23)、與所述矩陣式鍵盤(pán)電路連接的CPU電路(26)，其特征在于:所述所述矩陣式鍵盤(pán)電路與所述CPU電路間設(shè)有靜電電壓衰減電路(24)和靜電電壓吸收電路(25)，所述靜電電壓衰減電路與矩陣式鍵盤(pán)電路連接，所述靜電電壓吸收電路分別與靜電電壓衰減電路、CPU電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掉零線檢測(cè)功能的電子式電能表，其特征在于:所述靜電電壓衰減電路為電阻衰減網(wǎng)絡(luò)電路，包括若干個(gè)電阻和運(yùn)算放大器；所述若干個(gè)電阻依次串聯(lián)，在每個(gè)電阻均接入一個(gè)分壓電路，所述分壓電路由電阻和模擬電子開(kāi)關(guān)串聯(lián)而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掉零線檢測(cè)功能的電子式電能表，其特征在于:所述靜電電壓吸收電路采用TVS瞬變二極管。
【文檔編號(hào)】G07F15/06GK203616361SQ201320874747
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】涂大山 申請(qǐng)人:惠州中城電子科技有限公司