[发明专利]低压电器的供电与采样电路及其控制方法

权利要求书

1.一种低压电器的供电与采样电路，包括电流互感器、整流电路、采样电路、稳压储能电路和控制单元，其特征在于：所述电流互感器连接在低压电器的主线路上，电流互感器、整流电路、稳压储能电路依次连接，所述采样电路连接在整流电路与控制单元之间，控制单元获取稳压储能电路的电压值，稳压储能电路包括由控制单元控制的稳压开关元件，控制单元基于获取的电压值向稳压储能电路输出控制信号控制稳压开关元件的导通和关断，控制单元每次通过采样电路采集信号都是在稳压开关元件被导通期间，或者，控制单元每次通过采样电路采集信号都是在稳压开关元件被关断期间。

2.根据权利要求1所述的一种低压电器的供电与采样电路，其特征在于：还包括比较器电路，所述比较器电路从稳压储能电路获取电压值，并与参考电压进行比较，以控制稳压开关元件的通断。

3.根据权利要求2所述的一种低压电器的供电与采样电路，其特征在于：所述比较器电路包括能够控制稳压开关元件导通或关断的电压比较器，所述电压比较器在控制单元正常工作时，电压比较器不被触发，当控制单元故障时，电压比较器将被触发控制稳压开关元件导通。

4.根据权利要求1所述的一种低压电器的供电与采样电路，其特征在于：所述稳压储能电路包括稳压开关元件、隔离二极管和储能电容器。

5.根据权利要求1所述的一种低压电器的供电与采样电路，其特征在于：还包括信号调理电路和降压储能电路，所述控制单元通过信号调理电路与采样电路连接，降压储能电路连接在控制单元与稳压储能电路之间，降压储能电路为控制单元提供工作电源。

6.根据权利要求2所述的一种低压电器的供电与采样电路，其特征在于：所述整流电路包括整流桥D1，采样电路包括用于采样的电阻R1，稳压储能电路包括稳压开关管Q2、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容器C1、电阻R2和电阻R3，比较器电路包括比较器U1A，控制单元为MCU；

电流互感器的一次侧与主线路连接，电流互感器的二次侧与整流桥D1的输入端连接，整流桥D1的一个输出端与电阻R1的一端连接，整流桥D1的另一个输出端与稳压开关管Q2的漏极以及二极管D2的阳极连接，稳压开关管Q2的源极与电阻R1的另一端连接并与GND连接，稳压开关管Q2的栅极与二极管D3、二极管D4的阴极连接，二极管D3的阳极与比较器U1A的输出端连接，二极管D4的阳极与MCU连接，比较器U1A的正向输入端与电阻R2、电阻R3的一端连接，电阻R2、电阻R3的一端与MCU连接，比较器U1A的反向输入端与基准电压Vref连接，电阻R2的另一端、电容器C1的正极与二极管D2的阴极连接。

7.一种基于权利要求1-6任意一项所述的低压电器的供电与采样电路的控制方法，其特征在于：

每0.5N个交流电的工频周期获取稳压储能电路的电压值，基于所获取的电压值调整向稳压储能电路周期性输出的控制信号的脉宽时间，使稳压开关元件在控制信号的驱动下周期性的被导通或关断；

基于稳压储能电路输出的控制信号的脉宽时间，确定所述0.5N个交流电的工频周期内通过采集电路采集信号的周期，使得每次采集信号都是在稳压开关元件被导通期间，或者，每次采集信号都是在稳压开关元件被关断期间；

在0.5M个交流电的工频周期后基于多次采集信号计算电流有效值，N为非零自然数，M为非零自然数。

8.根据权利要求7所述的低压电器的供电与采样电路的控制方法，其特征在于：根据稳压储能电路的电压值正比例调整控制信号的脉宽时间，使稳压储能电路输出较高电压值时，稳压开关元件导通时间长，在稳压储能电路输出电压值较低时，稳压开关元件导通时间短。