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小体积三相四线智能电表的电源解决方案

时间:2021-03-17 13:32 点击次数:
 
       传统的三相四线制智能电表,为解决高压输入及四线制的供电要求,采用3PCS工频变压器进行电压变换,再通过整流及滤波电路实现直流电压的输出,这种方案的优势是成本低,缺点是体积大。同时不同国家、不同区域,三相四线智能电表的工作电压存在很大的区别。目前一些国家(如中国、俄罗斯)实际供电电压达到380VAC、而有的国家(如美国)则达到了480VAC。如果把如此高的供电电压通过线-线直接接入85-264VAC输入的AC/DC电源中,则电源将出现过压损坏等情况。因此,85-264VAC输入的常规电源已经不能满足此应用需求。为满足全球单相或三相输入电压(100VAC~480VAC)和智能电表小体积的要求,金升阳推出了90-528VAC输入的小体积高性价比开关电源LS03-16BXXSS系列。
 
  三相智能电表电源方案
  金升阳微功率三相四线制电力专用电源LS03-16BxxSS或LD03-16BxxSS系列能够解决工频变压器的体积大、设计复杂、输入电压高等问题。下面为三相智能电表的电源解决方案。
 
 
  图一 三相四线制智能电表方案框图
 
  图(一)为三相四线智能电表功能框图。主要由EMC防护、电源模块、网络模块、人机交互模块、高速数据处理器、实时时钟、数据接口及采集模块等组成。该方案推荐选用金升阳LS03-16BxxSS(或LD03-16BxxSS)系列开关电源。此电源输入电压为90-528VAC,可从前端三相输入中的任何相电压或线电压中直接取电,而不因过压导致模块损坏。经过LS03-16BxxSS转换为隔离的DC电源,再经过LDO的转换给系统的其他功能模块供电。考虑到智能电表需向外部接口提供信息和进行数据交换,为使信号传输稳定可靠,建议选择带集成隔离电源的通信模块,如金升阳TDX01D485系列485通信模块,能有效抑制电磁干扰和消除地环路影响。
 
  应用注意事项
  LS03-16BxxSS系列电源,如果需应用在电磁环境比较恶劣的场合中,为使产品工作稳定且不被电磁干扰轻易损坏,建议在电源输入端口增加相应的EMC外围电路,以满足一定指标的电磁兼容性能,如图五所示为推荐电路供参考:
 
 
  总 结
  随着智能电表在全球各地广泛普及,其不仅要求开关电源具有小体积、高可靠性等,更要求开关电源能够同时兼容多种输入电压。

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