CN202488204U - 一种用于国网三相智能电能表的主辅电源自动切换电路 - Google Patents

一种用于国网三相智能电能表的主辅电源自动切换电路 Download PDF

Info

Publication number
CN202488204U
CN202488204U CN2011203911342U CN201120391134U CN202488204U CN 202488204 U CN202488204 U CN 202488204U CN 2011203911342 U CN2011203911342 U CN 2011203911342U CN 201120391134 U CN201120391134 U CN 201120391134U CN 202488204 U CN202488204 U CN 202488204U
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
module
voltage
main
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN2011203911342U
Other languages
English (en)
Inventor
金可有
王执泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Chint Instrument and Meter Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Chint Instrument and Meter Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Chint Instrument and Meter Co Ltd filed Critical Zhejiang Chint Instrument and Meter Co Ltd
Priority to CN2011203911342U priority Critical patent/CN202488204U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202488204U publication Critical patent/CN202488204U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种国网三相智能电能表的主辅电源自动切换电路，包括主电源和辅助电源均为独立的开关电源，以及输出电源部分输出两路隔离的直流电源供电表使用。主电源从电能表计量线路上的电压回路取电，辅助电源从外部线路取电。开关电源包括交流输入、桥式整流、主控电路、隔离反激振荡、485半波整流、功能板半波整流、电压反馈、隔离光耦。输出电源包括485输出稳压电路、485直流电源、滤波电路、功能板直流电源。主电源部分和辅助电源部分都有输入电压时，辅助电源优先供电；辅助电源掉电时，主电源自动切换到供电状态；辅助电源再上电，主电源自动进入待机状态；整个过程完全由硬件实现，无须MCU参与，结构简单，安全可靠。

Description

一种用于国网三相智能电能表的主辅电源自动切换电路
技术领域
本实用新型涉及一种用于国网三相智能电能表的主辅电源自动切换电路，尤其涉及一种用于国网0.2S级三相智能电能表的主辅电源自动切换电路，属于低压电器技术领域。
背景技术
根据Q/GDW 357-2009《0.2S级三相智能电能表技术规范》4.2.10电源供电方式要求，电能表电源由线路和辅助电源(AC/DC自适应)供电，两种供电方式应相互独立，互不影响；并可不间断自动转换，且辅助电源供电方式优先。电能表应具备带隔离的多路输出电源，分别提供表内部测量与数据处理单元(或测量单元、数据处理单元)、通信单元使用。对于三相四线电能表，当电能表三相电压中有任两相断相后，电能表应能正常工作；对于三相三线电能表，当电能表三相电压中有任一相断相后，电能表应能正常工作。目前电表解决方案大多采用主电源用线性电源，辅助电源用开关电源，辅助电源输出电压略高于线性电源输出电压，来达到辅助电源优先供电；辅助电源掉电，再切换到主电源供电。因为主电源是线性电源其待机功耗较大，效率较低；辅助电源在电表全速运行过程中突然掉电，主电源切换可能会导致输出电压跌落较大，甚至会导致电表复位。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种切换时间极短并且可靠性高，效率极高的主辅电源切换电路。
本实用新型采用的技术方案是：一种用于国网三相智能电能表的主辅电源自动切换电路，包括主电源、辅助电源和输出电源，其特征在于所述的主电源和辅助电源都为独立的开关电源模块；辅助电源优先供电，辅助电源掉电时，主电源自动切换到供电状态，辅助电源再上电时，主电源自动进入待机状态；所述的每个开关电源模块包括桥式整流模块、主控电路、隔离反激振荡模块、485半波整流模块、功能板半波整流模块、电压反馈模块和隔离光耦；所述的输出电源包括485输出稳压电路、485直流电源模块、滤波电路和功能板直流电源模块，所述的485输出稳压电路的输入端连接到主辅电源的485半波整流模块的输出端，通过485直流电源模块给电能表的485通讯电路供电，所述的滤波电路的输入端接主辅电源模块的功能半波整流模块的输出端，通过功能板直流电源模块给电能表的其它模块供电。
根据本实用新型，所述的主控电路中其主控芯片为FAN6862，用于提供PWM信号驱动隔离反激振荡模块。
根据本实用新型，所述的隔离反激振荡中驱动芯片高压MOSFET为FQD2N100，用于将DC电压转换为AC电压。
由于本实用新型采用了电压反馈来切换主副电源，根据功能板半波整流输出电压情况，当辅助电源和主电源同时供电时，辅助电源的输出电压高于主电源输出电压时，电压反馈模块压制主电源模块，并使其进入待机状态；当辅助电源掉电时，辅助电源输出电压降低，此时电压反馈模块马上触发主电源模块，主电源处于供电状态；辅助电源再次上电，电压反馈模块立即压制主电源模块，并使其进行待机关态。主辅电源切换时间极短，无需MCU干预，没有继电器等机械动作，所有动作连续自然，可靠性非常高，确保了电表运行的连续性和稳定性。
附图说明
图1为本实用新型结构框图。
图2为本实用新型电路图。
具体实施方式
从图1可以看出，本实用新型包括主电源、辅助电源和输出电源三部分，主电源和辅助电源为两个独立的开关电源，输出电源部分为输出两路隔离的直流电源。所述的每个开关电源模块包括桥式整流模块2、10、主控电路3、11、隔离反激振荡模块4、12、485半波整流模块5、13、功能板半波整流模块6、14、电压反馈模块7、15和隔离光耦8、16；所述的输出电源包括485输出稳压电路17、485直流电源模块18、滤波电路19和功能板直流电源模块20，所述的485输出稳压电路17的输入端连接到主辅电源的485半波整流模块5、13的输出端，通过485直流电源模块18给电能表的485通讯电路供电，所述的滤波电路19的输入端接主辅电源模块的功能半波整流模块6、14的输出端，通过功能板直流电源模块20给电能表的其它模块供电。
主电源部分开关电源的工作过程为：所述的桥式整流模块2的输入端接计量回路上的三相电压UA、UB、UC和UN，整流后将直流电压输入到主控电路3；主控电路3产生一个PWM驱动信号，并输入到隔离反激振荡模块4；所述的隔离反激振荡模块4将PWM驱动信号转换成二路隔离的交流电压，分别输出给485半波整流模块5和功能板半波整流模块6；所述的功能板半波整流模块6将交流电压转化为直流电压，并输出给电压反馈模块7；所述的电压反馈模块7将该直流电压及基准电压输出到隔离光耦8；所述的隔离光耦8的输出端连接到主控电路3，从而控制功能板半波整流模块6的输出电压的稳定性。
辅助电源部分的开关电源的工作过程为：所述的桥式整流模块10的输入端接外部市电L、N，整流后将直流电压输入到主控电路11；主控电路11产生一个PWM驱动信号，并输入到隔离反激振荡模块12；所述的隔离反激振荡模块12将PWM驱动信号转换成二路隔离的交流电压，分别输出给485半波整流模块13和功能板半波整流模块14；所述的功能板半波整流模块14将交流电压转化为直接电压，并输出给电压反馈模块15；所述的电压反馈模块15将该直流电压及基准电压输出到隔离光耦16；所述的隔离光耦16的输出端连接到主控电路11，从而控制功能板半波整流模块14的输出电压的稳定性。
当主辅电源都有输入电压时，辅助电源部分的功能板半波整流模块6的输出端与主电源部分的功能板半波整流14模块的输出端相连，从而压制主电源部分的主控电路模块3，并让其进入待机模式。辅助电源部分的485半波整流模块13与输出电源部分的485输出稳压电路17连接得到稳定的电压，通过485直流电源模块18给电能表的485通讯电路供电。功能板半波整流14与滤波电路19连接得到低纹波的电压，通过功能板直流电源模块20给MCU及其它模块供电。
当辅助电源掉电时，主电源部分的485半波整流模块5与输出电源部分的485输出稳压电路17连接得到稳定的电压，通过485直流电源模块18给电能表的485通讯电路供电。功能板半波整流6与滤波电路19连接得到低纹波的直流电压，通过功能板直流电源模块20给MCU及其它模块供电。
图2是本实用新型切换电路的一个具体实施线路图。
图中桥式整流模块2由整流二极管组成；主控电路模块3的的主控芯片为FAN6862，开关电源产生PWM驱动信号由隔离反激振荡模块4进行DC到AC电压的变换；隔离反激振荡模块4由高压MOSFET芯片FQD2N100和隔离变压器组成；485半波整流模块5和功能板半波整流模块6由超快恢复二极管和电解电容组成；电压反馈模块7包括电压基准芯片，隔离光耦模块由一隔离光耦组成；辅助电源部分的电路设计与主电源部分的电路设计一样；485输出稳压电路17由一个稳压二极管和滤波电容组成；滤波电路模块19是一个π滤器，由两颗电解电容和功率贴片电感组成；485直流电源模块18和功能板直流电源模块由插座和贴片X7R贴片滤波电容组成。
应该理解到的是：上述实施例只是对本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实质精神范围内的实用新型创造，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于国网三相智能电能表的主辅电源自动切换电路，包括主电源、辅助电源和输出电源，其特征在于所述的主电源和辅助电源都为独立的开关电源模块；辅助电源优先供电，辅助电源掉电时，主电源自动切换到供电状态，辅助电源再上电时，主电源自动进入待机状态；所述的每个开关电源模块包括桥式整流模块(2、10)、主控电路(3、11)、隔离反激振荡模块(4、12)、485半波整流模块(5、13)、功能板半波整流模块(6、14)、电压反馈模块(7、15)和隔离光耦(8、16)；所述的输出电源包括485输出稳压电路(17)、485直流电源模块(18)、滤波电路(19)和功能板直流电源模块(20)，所述的485输出稳压电路(17)的输入端连接到主辅电源的485半波整流模块(5、13)的输出端，通过485直流电源模块(18)给电能表的485通讯电路供电，所述的滤波电路(19)的输入端接主辅电源模块的功能半波整流模块(6、14)的输出端，通过功能板直流电源模块(20)给电能表的其它模块供电。
2.根据权利要求1所述的主辅电源自动切换电路，其特征是在所述的主控电路(3、11)中的主控芯片为FAN6862，用于提供PWM信号驱动隔离反激振荡模块(4、12)。
3.根据权利要求1所述的主辅电源自动切换电路，其特征是在所述的隔离反激振荡模块(4、12)中的驱动芯片高压MOSFET为FQD2N100，用于将DC电压转换为AC电压。
4.根据权利要求1-3任何一项所述的主辅电源自动切换电路，其特征在于在所述的主电源中：所述的桥式整流模块(2)的输入端接计量回路上的三相电压(UA、UB、UC)，整流后将直流电压输入到主控电路(3)；主控电路(3)产生一个PWM驱动信号，并输入到隔离反激振荡模块(4)；所述的隔离反激振荡模块(4)将PWM驱动信号转换成二路隔离的交流电压，分别输出给485半波整流模块(5)和功能板半波整流模块(6)；所述的功能板半波整流模块(6)将交流电压转化为直接电压，并输出给电压反馈模块(7)；所述的电压反馈模块(7)将该直流电压及基准电压输出到隔离光耦(8)；所述的隔离光耦(8)的输出端连接到主控电路(3)，从而控制功能板半波整流模块(6)的输出电压；所述的辅助电源的桥式整流模块(10)的输入端接市电(L，N)，其信号转化和控制与主电源相同；辅助电源的功能板半波整流模块(14)的输出端与主电源的功能板半波整流模块(6)的输出端相连，且前者比后者的输出电压的设计值略高，从而在主辅电源都有输入电压时压制主电源的主控电路(3)，并让其进入待机模式。
CN2011203911342U 2012-04-16 2012-04-16 一种用于国网三相智能电能表的主辅电源自动切换电路 Expired - Lifetime CN202488204U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011203911342U CN202488204U (zh) 2012-04-16 2012-04-16 一种用于国网三相智能电能表的主辅电源自动切换电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011203911342U CN202488204U (zh) 2012-04-16 2012-04-16 一种用于国网三相智能电能表的主辅电源自动切换电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202488204U true CN202488204U (zh) 2012-10-10

Family

ID=46962593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011203911342U Expired - Lifetime CN202488204U (zh) 2012-04-16 2012-04-16 一种用于国网三相智能电能表的主辅电源自动切换电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202488204U (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103323789A (zh) * 2013-05-23 2013-09-25 深圳睿立方智能科技有限公司 一种数据中心机房电源测试中辅助电源的取电与监控电路
CN104880604A (zh) * 2015-06-12 2015-09-02 浙江正泰仪器仪表有限责任公司 电能表供电电路以及使用该电路的电能表
CN104979895A (zh) * 2015-07-23 2015-10-14 南京理工大学常熟研究院有限公司 一种智能数字化双电源切换系统
CN106410949A (zh) * 2015-07-23 2017-02-15 南京理工大学常熟研究院有限公司 一种智能双电源转换装置
CN106712269A (zh) * 2015-07-23 2017-05-24 南京理工大学常熟研究院有限公司 一种智能数字化双电源切换装置及故障自检方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103323789A (zh) * 2013-05-23 2013-09-25 深圳睿立方智能科技有限公司 一种数据中心机房电源测试中辅助电源的取电与监控电路
CN103323789B (zh) * 2013-05-23 2015-07-29 深圳睿立方智能科技有限公司 一种数据中心机房电源测试中辅助电源的取电与监控电路
CN104880604A (zh) * 2015-06-12 2015-09-02 浙江正泰仪器仪表有限责任公司 电能表供电电路以及使用该电路的电能表
CN104880604B (zh) * 2015-06-12 2017-10-10 浙江正泰仪器仪表有限责任公司 电能表供电电路以及使用该电路的电能表
CN104979895A (zh) * 2015-07-23 2015-10-14 南京理工大学常熟研究院有限公司 一种智能数字化双电源切换系统
CN106410949A (zh) * 2015-07-23 2017-02-15 南京理工大学常熟研究院有限公司 一种智能双电源转换装置
CN106712269A (zh) * 2015-07-23 2017-05-24 南京理工大学常熟研究院有限公司 一种智能数字化双电源切换装置及故障自检方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103475086B (zh) 多供电模块无缝切换的电源
CN103023128B (zh) 一种用于ups服务器的电源系统
CN103023344B (zh) 一种通用的智能电网电力电子装置
CN202488204U (zh) 一种用于国网三相智能电能表的主辅电源自动切换电路
CN203562959U (zh) 一种双输入开关电源
US10411502B2 (en) UPS circuit
CN110138075A (zh) 高兼容性交直流混合配电系统
CN105406751A (zh) 具有高升压比能力的三绕组耦合电感型z源逆变器电路
CN103872747A (zh) 一种12v直流不间断电源系统
CN203377777U (zh) 一种辅助电源的软起电路
RU2540966C1 (ru) Статический преобразователь
CN102255356B (zh) 高效率的不间断电源
CN202550614U (zh) 一种蓄电池组离线放电装置
CN102185358A (zh) 一种简单实用的移动式不间断电源
CN103368249B (zh) 一种不间断电源供电的系统和方法
CN205105091U (zh) 一种本质安全型三回路先导回路模块
CN102222966A (zh) 不间断电源
CN203513001U (zh) 电梯一体化控制器
RU2015126781A (ru) Уменьшение проблем, связанных с качеством электроэнергии, посредством гибридной сети
CN203859678U (zh) 一种光伏并网逆变器的开关电源
CN202050281U (zh) 可编程选择供电回路的电路
CN102522813A (zh) 一种光伏发电稳压装置
CN107404148A (zh) 一种不间断电力保护切换控制器
CN206727721U (zh) 一种抗干扰型ups不间断电源
CN202374029U (zh) 一种具有超级电容做存储的不间断供电的模块电源

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20121010

CX01 Expiry of patent term