(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 212031593 U(45)授权公告日 2020.11.27
(21)申请号 202020483855.5(22)申请日 2020.04.03
(73)专利权人 深圳市艾锐达光电有限公司
地址 518000 广东省深圳市南山区茶光路
10号深圳集成电路设计应用产业园505-1(72)发明人 崔晓荣 谢剑军
(74)专利代理机构 北京维正专利代理有限公司
11508
代理人 任志龙(51)Int.Cl.
G01R 22/06(2006.01)G01R 11/04(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图4页
(54)实用新型名称
一种单相交直流自适应电能计量模块(57)摘要
本实用新型涉及一种单相交直流自适应电能计量模块，属于电能计量设备技术领域，其包括多块层叠设置的PCB板，多块PCB板之间设有若干与电器电连接的插针，多块PCB板远离插针的一侧设有多个导通插脚，多块PCB板通过若干插针和多个导通插脚实现电连接。本实用新型提供了一种单相交直流自适应电能计量模块，通过将芯片和MCU分别设置在呈层叠状的PCB板上，减小PCB板水平面内的面积占用，增大空间的利用。
CN 212031593 UCN 212031593 U
权 利 要 求 书
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1.一种单相交直流自适应电能计量模块，其特征在于：包括多块层叠设置的PCB板(1)，多块所述PCB板(1)之间设有若干与电器电连接的插针(2)，多块所述PCB板(1)远离插针(2)的一侧设有多个导通插脚(3)，多块所述PCB板(1)通过若干插针(2)和多个导通插脚(3)实现电连接。
2.根据权利要求1所述的一种单相交直流自适应电能计量模块，其特征在于：若干所述插针(2)和多个所述导通插脚(3)的外侧均套设有支撑套(4)，所述支撑套(4)的两端与上下相邻两块PCB板(1)抵触。
3.根据权利要求1所述的一种单相交直流自适应电能计量模块，其特征在于：多块所述PCB板(1)外侧设有防护壳(5)，所述防护壳(5)包括套设在PCB板(1)外侧的壳体(51)和底盖(52)，若干所述插针(2)贯穿底盖(52)。
4.根据权利要求3所述的一种单相交直流自适应电能计量模块，其特征在于：所述壳体(51)内壁竖直固定设有定位条(511)，多块所述PCB板(1)对应定位条(511)开设有避让缺口(11)。
5.根据权利要求3所述的一种单相交直流自适应电能计量模块，其特征在于：所述底盖(52)朝向PCB板(1)一侧固定设有多块间隔分布的支撑块(521)，所述PCB板(1)安装在防护壳(5)内时，多块所述支撑块(521)与PCB板(1)抵触；所述壳体(51)顶壁设有多块抵触块(513)，多块所述PCB板(1)安装在防护壳(5)内时，多块所述抵触块(513)与PCB板(1)抵触。
6.根据权利要求5所述的一种单相交直流自适应电能计量模块，其特征在于：与所述底盖(52)相邻的PCB板(1)电连接有与电源正极连接的进电脚(6)和电连接于负载的出电脚(7)，所述进电脚(6)和出电脚(7)贯穿底盖(52)。
7.根据权利要求6所述的一种单相交直流自适应电能计量模块，其特征在于：若干所述插针(2)并列设置，所述进电脚(6)和出电脚(7)并列设置于PCB板(1)背离若干所述插针(2)的一端，且所述进电脚(6)和出电脚(7)的中心连线与若干插针(2)的中心连线平行设置，所述进电脚(6)和出电脚(7)的粗细均大于插针(2)的粗细。
8.根据权利要求7所述的一种单相交直流自适应电能计量模块，其特征在于：所述壳体(51)侧壁开设有散热区(512)，所述散热区(512)由若干密集间隔设置的散热孔组成。
9.根据权利要求8所述的一种单相交直流自适应电能计量模块，其特征在于：所述散热区(512)为两个且对称设置于壳体(51)两侧侧壁上。
10.根据权利要求8所述的一种单相交直流自适应电能计量模块，其特征在于：所述散热区(512)为四个且环绕设置于壳体(51)四周侧壁上。
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说 明 书
一种单相交直流自适应电能计量模块
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技术领域
[0001]本实用新型涉及电能计量设备技术领域，尤其是涉及一种单相交直流自适应电能计量模块。
背景技术
[0002]随着科技的进步，智能家居领域迅速崛起，智慧生活的理念逐步改变着人们的生活方式。家电朝着更加智能化的方向发展，传感器的模块必不可少，其中电能传感是各种传感器中最为基础的一种也是不可或缺的一个，其不仅与家居节能息息相关，还涉及用电安全问题。
[0003]以往传统的电能传感的实现主要是通过对电流电压进行采样，实用MCU进行AD转换，得到电流电压的有效值，再通过算法计算功率的方法虽然成本较低，但是硬件、软件负载，测量精度不高。随着芯片价格的下降，越来越多的家电产品采用嵌入式的电能计量芯片对采样信号进行处理，通过芯片接口输出电流、电压、功率等数据，但是随着家电结构往精巧化方向发展，硕大笨重的电器逐渐被功能全面、体积小巧的智能家电取代，家电内部电路 板的空间狭小，导致传统的电能计量芯片的使用范围不断缩小。[0004]因此需要提出一种新的技术方案来解决上述技术问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种单相交直流自适应电能计量模块，通过将芯片和MCU分别设置在呈层叠状的PCB板上，减小PCB板水平面内的面积占用，增大空间的利用。[0006]本实用新型的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：[0007]一种单相交直流自适应电能计量模块，包括多块层叠设置的PCB板，多块所述PCB板之间设有若干与电器电连接的插针，多块所述PCB板远离插针的一侧设有多个导通插脚，多块所述PCB板通过若干插针和多个导通插脚实现电连接。[0008]通过采用上述技术方案，通过将PCB板设置成多层结构取代单层面积较大的PCB板，从而减小PCB板的水平面上的占地面积，增大对空间的利用，实现电能模块的小型化，同时设置插针和导通插脚，实现PCB板各元件之间的电连接，同时实现PCB板在竖直方向上的连接，通过将插针与导通插脚设置在PCB板两侧，从而实现PCB板的竖直方向上连接的稳定性。
[0009]本实用新型进一步设置为：若干所述插针和多个所述导通插脚的外侧均套设有支撑套，所述支撑套的两端与上下相邻两块PCB板抵触。[0010]通过采用上述技术方案，通过在插针和导通插脚上设置支撑套，利用支撑套来增强插针和导通插脚的强度，避免插针或导通插脚受力发生弯曲，同时支撑套的两端与PCB板抵触，从而提高PCB板之间间距的稳定性。[0011]本实用新型进一步设置为：多块所述PCB板外侧设有防护壳，所述防护壳包括套设在PCB板外侧的壳体和底盖，若干所述插针贯穿底盖。
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说 明 书
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通过采用上述技术方案，通过在PCB板外侧设置防护壳，利用防护壳对PCB板进行
防尘保护。
[0013]本实用新型进一步设置为：所述壳体内壁竖直固定设有定位条，多块所述PCB板对应定位条开设有避让缺口。
[0014]通过采用上述技术方案，通过在壳体上设置定位条，在PCB板上开设避让缺口，通过定位条与避让缺口的配合，从而使得PCB板在壳体内的安装方位一定。[0015]本实用新型进一步设置为：所述底盖朝向PCB板一侧固定设有多块间隔分布的支撑块，所述PCB板安装在防护壳内时，多块所述支撑块与PCB板抵触；所述壳体顶壁设有多块抵触块，多块所述PCB板安装在防护壳内时，多块所述抵触块与PCB板抵触。[0016]通过采用上述技术方案，通过设置支撑块，从而避免PCB板与底盖接触而影响PCB板上元件的散热；通过设置抵触块，抵触块与PCB板抵触，从而避免PCB板与壳体顶壁接触而影响PCB上元件的散热，同时在抵触块与支撑块的共同抵触作用下，使得PCB板稳定放置在防护壳内。
[0017]本实用新型进一步设置为：与所述底盖相邻的PCB板电连接有与电源正极连接的进电脚和电连接于负载的出电脚，所述进电脚和出电脚贯穿底盖。[0018]通过采用上述技术方案，通过设置进电脚和出电脚，从而实现对PCB板上的应用电路的供电，同时将进电脚和出电脚安装在邻近底盖的PCB板上，减小进电脚和出电脚的长度，从而减小进电脚和出电脚产生的热量。[0019]本实用新型进一步设置为：若干所述插针并列设置，所述进电脚和出电脚并列设置于PCB板背离若干所述插针的一端，且所述进电脚和出电脚的中心连线与若干插针的中心连线平行设置，所述进电脚和出电脚的粗细均大于插针的粗细。[0020]通过采用上述技术方案，通过将进电脚和出电脚平行对称设置于PCB板背离插针的一端，从而提高电能计量模块在电器上安装的稳定性；由于进电脚和出电脚传送电流，通过设置进电脚和出电脚的粗细，从而避免进电脚和出电脚在工作时发生熔断现象。[0021]本实用新型进一步设置为：所述壳体侧壁开设有散热区，所述散热区由若干密集间隔设置的散热孔组成。
[0022]通过采用上述技术方案，通过设置散热区便于电能模块在工作过程中将热量排出，同时设置若干散热孔组成散热区，减小灰尘和昆虫等杂物进入壳体内部。[0023]本实用新型进一步设置为：所述散热区为两个且对称设置于壳体两侧侧壁上。[0024]通过采用上述技术方案，两个散热区对称设置在壳体上，从而使得两个散热区形成对流，便于提高壳体内外热量交换的效率。[0025]本实用新型进一步设置为：所述散热区为四个且环绕设置于壳体四周侧壁上。[0026]通过采用上述技术方案，通过在壳体上设置四个散热区，增加散热面积，从而提高散热效果。
[0027]综上所述，本实用新型的有益技术效果为：通过缩小单层PCB板的面积，设置多块PCB板，在保证应用电路各元件安装与导通连接的前提下，减小单块PCB板的面积，从而减小电能模块的占地面积；通过设置防护壳，在防护壳的防护作用下对PCB板及安装在PCB板上的元件进行保护，使得PCB板和各元件更加模块化和集成化。
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附图说明
[0028]图1是本实用新型的部分结构爆炸图，主要显示了PCB板的组成关系以及支撑套与导通插脚的位置关系；
[0029]图2是本实用新型的整体结构示意图，主要显示了安装防护壳后的整体结构；[0030]图3是本实用新型的部分剖视图，主要显示了PCB板在防护壳内的安装关系；[0031]图4是本实用新型的爆炸图。[0032]图中，1、PCB板；11、避让缺口；2、插针；3、导通插脚；4、支撑套；5、防护壳；51、壳体；511、定位条；512、散热区；513、抵触块；514、卡块；52、底盖；521、支撑块；522、卡槽；6、进电脚；7、出电脚。具体实施方式
[0033]以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。[0034]参照图1，为本实用新型公开的一种单相交直流自适应电能计量模块，包括多块层叠设置的PCB板1，电能模块所设置的应用电路元件设置在PCB板1上并通过PCB板1实现电连接。本实施例中根据应用电路元件的设计需要PCB板1为两块，通过将整块面积大的PCB板1用多块面积小的PCB板1进行替换，保证应用电路设计的同时，减小PCB板1水平面上的占地面积，增大对空间的利用。两块PCB板1之间设有若干与电器电连接的插针2，通过插针2插接在电器的控制电路板上， 两块PCB板1元插针2的一侧设有多个导通插脚3，两块PCB板1通过若干插针2和多个导通插脚3实现各个应用电路元件的电连接，同时将插针2与导通插脚3设置在PCB板1的两端，从而保证两块PCB板1之间间距的稳定性。[0035]参照图1，为避免插针2和导通插脚3在受力时发生弯曲从而导致插针2相互接触或导通插脚3相互接触，若干插针2与多个导通插脚3的外侧均套设有支撑套4，支撑套4的两端与上下相邻的两块PCB板1端面抵触，从而增强插针2与导通插脚3的支撑的强度，同时提高插针2和导通插脚3与PCB板1电连接的稳定性。[0036]参照图2和图3，为降低灰尘等外界杂物对电能模块使用的影响，两块PCB板1外侧设有防护壳5，防护壳5包括套设在PCB板1外侧的壳体51和底盖52，若干插针2贯穿底盖52与电器插接。为方便使用者能够快速获知各个插针2对应所连接的芯片引脚，壳体51上对应每个插针2设置有对应的标记，同时为保证PCB板1安装时能够快速对准，PCB板1的长宽略小于壳体51的长宽，从而使得PCB板1的长宽与壳体51的长宽相互靠近，壳体51内壁竖直固定设有定位条511，两块PCB板1对应定位条511设有避让缺口11，从而使得PCB板1仅在避让缺口11与定位条511对准时才能安装在壳体51内，保证壳体51外侧的标记与插针2一一对应设置。
[0037]参照图3和图4，与底盖52相邻的PCB板1电连接有与电源正极连接的进电脚6和电连接于负载的出电脚7，进电脚6和出电脚7并列设置且贯穿底盖52从而实现电能模块与负载进行电连接，实现对电能模块运转的供电需求。由于进电脚6与出电脚7输送的为电流，因此将进电脚6和出电脚7设置在位于底盖52邻近的PCB板1，以降低进电脚6与出电脚7的长度，从而降低进电脚6和出电脚7在使用过程中产生的热量。同时为保证电能计量模块在电器上插接的稳定性，若干插针2并列设置，且进电脚6和出电脚7的中心连线与若干插针2的中心连线平行设置于PCB板1 的两端，同时由于进电脚6和出电脚7输送电流，因此为避免进
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电脚6和出电脚7发生熔断现象，出电脚7和进电脚6的型号相同且进电脚6和出电脚7的粗细均大于插针2和导通插脚3的粗细。
[0038]为方便电能模块工作过程中的热量交换，壳体51侧壁开设有散热区512，散热区512由若干密集间隔设置的散热孔组成，从而保证壳体51具有散热功能的同时，减小灰尘和昆虫等杂物通过散热孔进入壳体51内部。为提高防护壳5内外热量交换的效率，散热区512为两个且对称设置于壳体51两侧侧壁上，从而使得两个散热区512形成良好的对流关系，同时散热区512也可以设置为四个且环绕设置于壳体51四周侧壁上，以保证更好的散热效果。[0039]参照图3和图4，底盖52朝向PCB板1一侧固定设有多块间隔分布的支撑块521，本实施例中支撑块521的个数为三块，且三块支撑块521的中心连线呈三角形设置，当两块PCB板1安装在防护壳5内时，三块支撑块521均与PCB板1抵触，从而避免PCB板1与底盖52贴近而影响PCB板1上各个元件的散热效果。同时为保证PCB板1在防护壳5内安装的稳定性，壳体51顶壁设有多块抵触块513，本实施例中抵触块513的个数为三块，且三块抵触块513的中心连线也呈三角形设置，当两块PCB板1安装在防护壳5内时，三块抵触块513均与PCB板1抵触，从而使得PCB板1组合在支撑块521和抵触块513的作用下保持稳定，同时利用抵触块513从而避免PCB板1与壳体51顶壁抵触，影响元件散热。[0040]参照图2和图4，为方便PCB板1在防护壳5内的安装与拆卸，底盖52与壳体51卡接设置，底盖52背离支撑块521一端端面绕其周向均匀间隔设有四个卡槽522，壳体51朝向底盖52一端呈开口设置，底盖52卡接设置于壳体51开口内侧，且其开口内侧对应卡槽522设有卡块514，卡块514与卡槽522一一对应设置，同时卡块514外侧边缘设有倒角，从而方便底盖52与壳体51卡接时，底盖52进入四块卡块514内侧，实现卡块514与卡槽522卡接。[0041]本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
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