[发明专利]一种采用电容降压式电源的指针式仪表

说明书

技术领域

本发明涉及一种指针式仪表，特别涉及一种运用电容降压式电源的高线性度指针式仪表。

背景技术

目前，各类船舶上都习惯用指针式电压表、功率表、功率因数表、频率表等指示船舶上发电机的运行状况。这类表功耗低，其电源大都采用通过电阻将220V或380V降低到仪表所需电压；或者用变压器将220V或380V电压降低到仪表所需电压。而各类船舶上一般都有一至多个发电机通过并网使用，根据需要可以随时开启或关闭某个或多个发电机，这样对电网的冲击较大。降低了以上各类仪表的使用寿命。第一种电阻降压电源工作时会产生较多的热量，使仪表内部温度升高，影响仪表的精确度；第二种变压器降压成本高，电源体积大。目前，其他电容降压式电源电路，无DC-DC电压转换电路，强电对电源有串行干扰，只能用于控制，不能用于检测。指针式仪表表头所指示的数据与输入的电流成非线性，精确度低。

发明内容

为了解决现有技术精确度低、成本高、产生热量多等问题，本发明提供一种精确度高、降压成本低、产生热量极少、抗冲击、使用寿命长的指针式仪表。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种采用电容降压式电源的指针式仪表，包括：

电容降压电路、整流电路、保护电路、滤波电容、DC-DC电压转换电路和电源滤波电容，表头控制电路包括键盘电路、单片机、检测电路、积分电路、限流电阻和指针式仪表表头，所述电容降压电路的输入端与外部交流电源电连接，所述电容降压电路的输出端与整流电路的输入端电连接，所述整流电路的输出端与保护电路的输入端电连接，所述保护电路的输出经滤波电容后与DC-DC电压转换电路的输入端电连接，DC-DC电压转换电路的输出再经电源滤波电容后作为电源的输出；所述表头控制电路中键盘电路与单片机引脚电连接，单片机上的脉宽调制PWM模块的输出与积分电路的输入端电连接，积分电路的输出端与限流电阻电连接，所述限流电阻与指针式仪表表头串联连接。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述电容降压电路包括降压电容，所述降压电容与阻值大于等于10兆欧的电阻并联，所述电阻用于停电时放掉电容两极板所储存的电荷。

进一步，所述电容降压电路包括第一降压电容，第二降压电容，所述第一降压电容与交流电源输入端U_N电连接，所述第二降压电容与交流电源输入端U_L电连接，所述第一降压电容和第二降压电容的电容量相等，降压电容的容抗值由仪表的功耗电流I及电网电压V所决定，

当外部交流电源为单相交流电时，降压电容的容抗为：

XC=VI---(1),]]>

这时，降压电容的电容量可通过(2)式求得：

XC=XC1+XC2=1ωC1+1ωC2---(2),]]>