高可靠、小體積三相四線智能電表的電源設計
發布時間:2016-10-31 責任編輯:sherry
【導讀】隨著智能電表在全球各地廣泛普及,其不僅要求開關電源具有小體積、高可靠性等,更要求開關電源能夠同時兼容多種輸入電壓。
傳統的三相四線製智能電表,為解決高壓輸入及四線製的供電要求,采用3PCS工頻變壓器進行電壓變換,再通過整流及濾波電路實現直流電壓的輸出,這種方案的優勢是成本低,缺點是體積大。同時不同國家、不同區域,三相四線智能電表的工作電壓存在很大的區別。目前一些國家(如中國、俄羅斯)實際供電電壓達到380VAC、而有的國家(如美國)則達到了480VAC。如果把如此高的供電電壓通過線-線直接接入85-264VAC輸入的AC/DC電源中,則電源將出現過壓損壞等情況。因此,85-264VAC輸入的常規電源已經不能滿足此應用需求。為滿足全球單相或三相輸入電壓(100VAC~480VAC)和智能電表小體積的要求,金升陽推出了90-528VAC輸入的小體積高性價比開關電源LS03-16BXXSS係列。
三相智能電表電源方案
金升陽微功率三相四線製電力專用電源LS03-16BxxSS或LD03-16BxxSS係列能夠解決工頻變壓器的體積大、設計複雜、輸入電壓高等問題。下麵為三相智能電表的電源解決方案。

圖一 三相四線製智能電表方案框圖
圖(一)為三相四線智能電表功能框圖。主要由EMC防護、電源模塊、網絡模塊、人機交互模塊、高速數據處理器、實時時鍾、數據接口及采集模塊等組成。該方案推薦選用金升陽LS03-16BxxSS(或LD03-16BxxSS)係列開關電源。此電源輸入電壓為90-528VAC,可從前端三相輸入中的任何相電壓或線電壓中直接取電,而不因過壓導致模塊損壞。經過LS03-16BxxSS轉換為隔離的DC電源,再經過LDO的(de)轉(zhuan)換(huan)給(gei)係(xi)統(tong)的(de)其(qi)他(ta)功(gong)能(neng)模(mo)塊(kuai)供(gong)電(dian)。考(kao)慮(lv)到(dao)智(zhi)能(neng)電(dian)表(biao)需(xu)向(xiang)外(wai)部(bu)接(jie)口(kou)提(ti)供(gong)信(xin)息(xi)和(he)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)交(jiao)換(huan),為(wei)使(shi)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)穩(wen)定(ding)可(ke)靠(kao),建(jian)議(yi)選(xuan)擇(ze)帶(dai)集(ji)成(cheng)隔(ge)離(li)電(dian)源(yuan)的(de)通(tong)信(xin)模(mo)塊(kuai),如(ru)金(jin)升(sheng)陽(yang)TDX01D485係列485通信模塊,能有效抑製電磁幹擾和消除地環路影響。
應用注意事項
LS03-16BxxSS係列電源,如果需應用在電磁環境比較惡劣的場合中,為使產品工作穩定且不被電磁幹擾輕易損壞,建議在電源輸入端口增加相應的EMC外圍電路,以滿足一定指標的電磁兼容性能,如圖五所示為推薦電路供參考:

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