CN212543631U - 一种开关电源电路及电能表 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种开关电源电路，包括变压器以及与变压器的初级线圈相连接的高压电路和控制电路，所述控制电路内设有电源芯片，所述高压电路的一端连接外接电源，所述高压电路的另一端接地，其特征在于：所述电源芯片的信号引脚、接地引脚以及供电引脚分别与高压电路的接地端相并联，所述电源芯片的供电引脚还连接有用于吸收静电干扰的滤波电路。还公开了一种电能表。优点在于：通过将电源芯片的信号引脚、接地引脚以及供电引脚分别与开关电源中的接地端相并联，从而能避免开关电源电路中高压电路的功率地与控制电路中的信号地之间的互相干扰，且在电源芯片的供电引脚端增加用于吸收静电干扰滤波电路，能同时提高电源芯片的抗静电干扰能力。

Description

一种开关电源电路及电能表

技术领域

本实用新型涉及电源领域，特别涉及一种开关电源电路及电能表。

背景技术

在成本压力下，现如今的三相电表均使用开关电源方案；自美国提出终止与中国交易芯片后，国产开关电源芯片提上了进程。但由于各方面原因，国产芯的开关电源芯片的性能同比国外的弱很多，如何解决国产芯的开关电源芯片的静电复位成了每个厂家的痛点。

现有的开关电源电路中设有电源芯片和高频变压器，电源芯片的接地引脚与其他器件的地都通过串联单点接地的方式连接到地总线上，然后通过地总线连接到地汇接点上，开关电源电路中的功率地和信号地相串联，其中，功率地上流过的电流较大，信号地上流过的电流较小，因此开关电源对应的PCB板上功率地与信号地之间串联时会互相干扰，从而会出现较严重的共模耦合噪声，且由于高频变压器本身的匝间电容对地的影响，会产生并联谐振现象，大大增加了地线的阻抗；另外开关电源电路中的高频变压器因小型化趋势漏感较大，从而使产生的静电易从变压器的初级线圈耦合到次级线圈中，使开关电源的输出不稳定，因此需要对现有的开关电源进一步改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能有效避免信号地与功率地之间互相干扰，提高了电源芯片抗静电干扰能力的开关电源电路。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用有上述开关电源电路的电能表。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种开关电源电路，包括变压器以及与变压器的初级线圈相连接的高压电路和控制电路，所述控制电路内设有电源芯片，所述高压电路的一端连接外接电源，所述高压电路的另一端接地，其特征在于：所述电源芯片的信号引脚、接地引脚以及供电引脚分别与高压电路的接地端相并联，所述电源芯片的供电引脚还连接有用于吸收静电干扰的滤波电路。

具体的，所述电源芯片的供电引脚与变压器的初级线圈相连接。

作为第一种方案：所述滤波电路包括磁珠，所述磁珠设于电源芯片的供电引脚与变压器的初级线圈之间的连接线上。

作为第二种方案：所述滤波电路包括电感，所述电感设于电源芯片的供电引脚与变压器的初级线圈之间的连接线上。

进一步的，所述高压电路包括多个相串联的电阻以及多个相串联的电容，多个相串联的电阻与多个相串联的电容相并联，多个相串联的电阻中部与多个相串联的电容的中部相连接，多个相串联的电阻的一端连接外接电源，另一端接地。

在本方案中，所述高压电路包括六个相串联的电阻以及两个相串联的电容，六个相串联的电阻与两个相串联的电容相并联，六个相串联的电阻中部与两个相串联的电容的中部相连接，六个相串联的电阻的一端连接外接电源，另一端接地。

作为优选，两个相串联的电容均为电解电容。

进一步的，还包括设于高压电路与变压器的初级线圈之间的吸收电路，所述吸收电路还与控制电路的输出端相连接。

作为优选，所述吸收电路为RCD吸收电路。

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种电能表，其特征在于：包括如上述的开关电源电路。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过将电源芯片的信号引脚、接地引脚以及供电引脚分别与开关电源中的接地端相并联，从而能避免开关电源电路中高压电路的功率地与控制电路中的信号地之间的互相干扰，提高电源芯片的抗静电干扰能力；且在电源芯片的供电引脚端增加滤波电路，能吸收静电的干扰，从而进一步提高电源芯片的抗静电干扰能力，保证开关电源输出稳定的电压。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中开关电源电路的部分电路图；

图2为本实用新型实施例二中开关电源电路的部分电路图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例一：

如图1所示，一种开关电源电路包括变压器T1以及与变压器T1的初级线圈相连接的高压电路1和控制电路2，控制电路2内设有电源芯片N1，高压电路1的一端连接外接电源VH，高压电路1的另一端接地PGND，电源芯片N1的信号引脚、接地引脚以及供电引脚分别与高压电路1的接地端PGND相并联，电源芯片N1的供电引脚还连接有用于吸收静电干扰的滤波电路3。本实施例中，变压器T1为高频变压器。

电源芯片N1的供电引脚与变压器T1的初级线圈相连接。其中，电源芯片N1的供电引脚与变压器T1的初级线圈之间还设有依次相串联的第二电容C2、第三电解电容CE3、第十一电阻R11和第二二极管VD2，第二电容C2和第三电解电容CE3之间的连接线接地。

本实施例中，滤波电路3包括磁珠FB1，磁珠FB1设于电源芯片N1的供电引脚与变压器T1的初级线圈之间的连接线上。其中，磁珠FB1的两端分别设于第二电容C2与电源芯片N1的供电引脚之间的连接线上以及第三电解电容CE3与第十一电阻R11之间的连接线上。

高压电路1包括多个相串联的电阻以及多个相串联的电容，多个相串联的电阻与多个相串联的电容相并联，多个相串联的电阻中部与多个相串联的电容的中部相连接，多个相串联的电阻的一端连接外接电源VH，另一端接地。本实施例中，高压电路1中的电阻为6个，分别为电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；电容为两个，分别为电解电容CE1和电解电容CE2，其中，电阻R3和电阻R4之间的连接线连接在电解电容CE1的负极与电解电容CE2的正极之间，电阻R6和电解电容CE2的负极接地PGND。

另外，还包括设于高压电路1与变压器T1的初级线圈之间的吸收电路4，吸收电路还与控制电路2的输出端相连接。本实施例中，吸收电路4为RCD吸收电路。

一种电能表，包括上述的开关电源电路。

该开关电源电路中通过将电源芯片的信号引脚、接地引脚、以及供电引脚分别与高压电路的接地端相并联，从而通过并联的方式将所有器件的地直接接到地线汇接点上，不公用地总线，减少共模耦合噪声，避免了开关电源电路中高压电路的功率地与控制电路中的信号地之间的互相干扰，提高电源芯片的抗静电能力；另外，在电源芯片的供电引脚端加入磁珠，该磁珠能起到吸收静电脉冲的能力，能有效滤除高频干扰，从而实现电源隔离，进一步提高电源芯片的抗静电能力。

实施例二：

与实施例一不同的是，如图2所示，本实施例中，滤波电路3包括电感L1，电感L1设于电源芯片N1的供电引脚与变压器T1的初级线圈之间的连接线上。

该电感和磁珠的滤波原理相同，只是频率特性不同而已，当作为电源滤波时，电感同样也同样适用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种开关电源电路，包括变压器(T1)以及与变压器(T1)的初级线圈相连接的高压电路(1)和控制电路(2)，所述控制电路(2)内设有电源芯片(N1)，所述高压电路(1)的一端连接外接电源(VH)，所述高压电路(1)的另一端接地(PGND)，其特征在于：所述电源芯片(N1)的信号引脚、接地引脚以及供电引脚分别与高压电路(1)的接地端相并联，所述电源芯片(N1)的供电引脚还连接有用于吸收静电干扰的滤波电路(3)。

2.根据权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于：所述电源芯片(N1)的供电引脚与变压器(T1)的初级线圈相连接。

3.根据权利要求2所述的开关电源电路，其特征在于：所述滤波电路(3)包括磁珠(FB1)，所述磁珠(FB1)设于电源芯片(N1)的供电引脚与变压器(T1)的初级线圈之间的连接线上。

4.根据权利要求2所述的开关电源电路，其特征在于：所述滤波电路(3)包括电感(L1)，所述电感(L1)设于电源芯片(N1)的供电引脚与变压器(T1)的初级线圈之间的连接线上。

5.根据权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于：所述高压电路(1)包括多个相串联的电阻以及多个相串联的电容，多个相串联的电阻与多个相串联的电容相并联，多个相串联的电阻中部与多个相串联的电容的中部相连接，多个相串联的电阻的一端连接外接电源(VH)，另一端接地。

6.根据权利要求5所述的开关电源电路，其特征在于：所述高压电路(1)包括六个相串联的电阻以及两个相串联的电容，六个相串联的电阻与两个相串联的电容相并联，六个相串联的电阻中部与两个相串联的电容的中部相连接，六个相串联的电阻的一端连接外接电源(VH)，另一端接地。

7.根据权利要求6所述的开关电源电路，其特征在于：两个相串联的电容均为电解电容。

8.根据权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于：还包括设于高压电路(1)与变压器(T1)的初级线圈之间的吸收电路(4)，所述吸收电路(4)还与控制电路(2)的输出端相连接。

9.根据权利要求8所述的开关电源电路，其特征在于：所述吸收电路(4)为RCD吸收电路。

10.一种电能表，其特征在于：包括如权利要求1～9任一项所述的开关电源电路。

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