CN215912041U - 一种用于三相电能表供电的开关电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于三相电能表供电的开关电源电路，涉及三相电能表领域，本申请提供的用于三相电能表供电的开关电源电路，包括高压保护电路，该高压保护电路包括钳位芯片。当输入电压低于阈值的时候，钳位芯片内部恒定导通，保持输出电压几乎等于输入电压，当输入电压高于阈值的时候，启动钳位功能，使输出电压钳位在700V。钳位芯片用以在高压时启动电压钳位功能，保证功率转换电路上功率MOS管的电压不超过700V，从而有效保护功率转换电路的可靠运行。

Description

一种用于三相电能表供电的开关电源电路

技术领域

本实用新型涉及三相电能表领域，特别是涉及一种用于三相电能表供电的开关电源电路。

背景技术

现有的三相电能表，常在电压输入端与电压输出端之间增加一个开关电源，该开关电源主要是一个包含功率转换芯片的功率转换电路21，用于将高压直流转换为可以使用的低压直流，功率转换芯片中集成了功率MOS管，如图1功率转换电路的电路示意图所示，电容CP9第一端与电压输入端连接，电容CP9第一端与瞬变二极管TV2正极、电阻RP26第一端和变压器第一初级绕组异名端连接，电阻RP26第二端和电阻RP41第一端连接，电容CP9第二端与瞬变二极管TV2负极、电阻RP41第二端连接，电阻RP41第二端与二极管DP23负极连接，二极管DP23正极与变压器第一初级绕组同名端连接，电容CP9、瞬变二极管TV2、电阻RP26、电阻RP41和二极管DP23组成高压尖峰缓冲单元，以吸收变压器T1的第一初级绕组同名端产生的高压尖峰；功率转换芯片的两个高压MOS引脚与变压器第一初级绕组同名端相连；变压器的第二初级绕组异名端接地，变压器的第二初级绕组同名端与二极管DP24 正极连接、二极管DP24负极与电阻RP48第一端连接、电阻RP48第二端与电阻RP56第一端、电容CP33正极连接，电阻RP56第二端与功率转换控制芯片UP3的工作电压输入端连接，功率转换控制芯片UP3的工作电压输入端通过电容CP36接地，电容CP33负极接地，为功率转换控制芯片UP3提供电源；功率转换芯片UP3的两个电流检测引脚通过电阻RP51和电阻RP52接地，功率转换控制芯片UP3用于控制变压器电流的导通与关断；变压器T1的次级绕组与电压输出端连接。

这种开关电源只有一个功率MOS管来承受输入电源的电压的波动。

使用一个功率MOS管来承受输入电源的电压，没有考虑在有瞬间过电压时的保护问题，可靠性低。比如，在有雷击浪涌的情况下，经过压敏电阻保护后，会有瞬间接近1500V的高压直接加在功率MOS管上，而一般功率MOS 管的耐压不超过1000V，所以会导致功率MOS管击穿损坏，从而导致产品报废。

由此可见，如何保护高压时的开关电源，是本领域人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种保护开关电源的MOS管在瞬间高压时不会被击穿的开关电源电路。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于三相电能表供电的开关电源电路，包括功率转换电路，还包括：

设置于电流输入电路和所述功率转换电路之间的高压保护电路；

所述高压保护电路包括：钳位芯片，保护电阻，第一电阻，第二电阻，第三电阻，第四电阻，

所述保护电阻的第一端与所述电流输入电路和所述功率转换电路的输入端连接，所述保护电阻的第二端与所述钳位芯片的电源输入端口连接，所述保护电阻的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻，所述第三电阻，所述第四电阻依次串联，所述第四电阻的第二端与所述钳位芯片的输出端口和所述功率转换电路的接地端连接，所述钳位芯片的输出电压采样端口连接至所述第一电阻的第二端，所述钳位芯片的电流采样端口与所述钳位芯片的接地端口连接。

优选地，所述高压保护电路还包括：第五电阻，第一电容，第一稳压二极管，

所述第五电阻一端与所述钳位芯片的输出电压采样端口连接，所述第五电阻的另一端与所述第一稳压二极管的负极连接，所述第一稳压二极管的正极与所述钳位芯片的电流采样端口连接，所述钳位芯片的接地端口与所述第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端与所述保护电阻的电源输入端口连接。

优选地，所述保护电阻数量为6个串联的等值电阻。

优选地，所述电流输入电路包括交流输入防雷电路，

所述交流输入防雷电路包括：第一压敏电阻，第二压敏电阻，第三压敏电阻，第六电阻，第七电阻，第八电阻，所述第一压敏电阻并联在A相电压线与零线之间，所述A相电压线与所述第六电阻连接，所述第二压敏电阻并联在B相电压线与零线之间，所述B相电压线与所述第七电阻连接，所述第三压敏电阻并联在C相电压线与零线之间，所述C相电压线与所述第八电阻连接，所述第六电阻第二端、所述第七电阻第二端、所述第八电阻第二端为所述交流输入防雷电路的输出端。

优选地，所述电流输入电路还包括整流电路，所述整流电路的输入与端所述交流输入防雷电路的输出端连接，所述整流电路是全桥整流电路。

优选地，所述电流输入电路还包括滤波电路，所述滤波电路的输入端与所述整流电路的输出端连接，

所述滤波电路包括：第一安规电容，第一共模电感，第九电阻，所述第一安规电容与所述整流电路的输出端并联，所述第一共模电感的两个交流输入端与所述第一安规电容并联，所述第一共模电感的一个输出端与所述第九电阻串联，所述第九电阻的另一端与所述高压保护电路的保护电阻连接，所述第一共模电感的另一个输出端接地。

优选地，还包括储能电路，所述储能电路连接在所述高压保护电路后端，

所述储能电路包括：第一电解电容，第二电解电容，第十电阻，第十一电阻，第十二电阻，第十三电阻，第十四电阻，第十五电阻，

所述第十电阻，所述第十一电阻，所述第十二电阻，所述第十三电阻，所述第十四电阻，所述第十五电阻依次串联，所述第一电解电容与串联的所述第十电阻，所述第十一电阻，所述第十二电阻的三个电阻并联，所述第二电解电容与串联的所述第十三电阻，所述第十四电阻，所述第十五电阻的三个电阻并联。

优选地，还包括输出电路，所述输出电路的输入端与所述功率转换电路的输出端连接，所述输出电路包括第一输出电路，第二输出电路，

所述第一输出电路包括：第十六电阻，第二电容，第三电容，第三电解电容，第一二极管，变压器的第一次级绕组同名端与所述第十六电阻第一端和所述第一二极管的正极连接，所述第十六电阻第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述第一二极管的负极、所述第三电容的第一端、所述第三电解电容的正极和第一正输出端连接，所述变压器的第一次级绕组异名端与所述第三电容的第二端、所述第三电解电容的负极和第一接地输出端连接；

所述第二输出电路包括：第十七电阻，第十八电阻，第四电容，第五电容，第六电容，第四电解电容，第五电解电容，第一电感，第二二极管，

所述变压器的第二次级绕组同名端与所述第十七电阻第一端和所述第二二极管正极连接，所述第十七电阻第二端与所述第四电容第一端连接，所述第四电容第二端与所述第二二极管负极、所述第五电容第一端、所述第四电解电容第一端和所述第一电感第一端连接，所述第一电感第二端与所述第六电容第一端、所述第五电解电容正极、所述第十八电阻第一端和第二正输出端连接，所述变压器的第二次级绕组异名端与所述第四电解电容第二端、所述第五电容第二端、所述第六电容第二端、所述第五电解电容第二端、所述第十八电阻第二端和第二接地输出端连接。

优选地，还包括反馈电路，所述反馈电路的输入端与所述第二输出电路连接，所述反馈电路的输出端与所述功率转换电路连接，

所述反馈电路包括：第一光耦，第十九电阻，第二十电阻，第二十一电阻，第二十二电阻，第二十三电阻，第二十四电阻，第七电容，第八电容，电压基准芯片，所述第一光耦的第四端经第二十四电阻连接至所述功率转换电路的功率转换芯片的反馈端口，所述第一光耦的第三端接地，所述第一光耦的第一端与所述第十九电阻第一端、所述第二十电阻第一端连接，所述第十九电阻第二端与所述第二二极管的负极、所述第二十一电阻第一端连接，所述第一光耦的第二端与所述第二十电阻的第二端、所述第七电容第一端、所述第八电容第一端和所述电压基准芯片的第二端连接，所述第七电容第二端与所述第二十二电阻的第一端连接，所述电压基准芯片的第一端与所述第八电容第二端、所述第二十二电阻的第二端、所述二十一电阻第二端，所述第二十三电阻的第一端连接，所述第二十三电阻的第二端所述电压基准芯片的第三端连接，所述电压基准芯片的第三端接地。

优选地，所述钳位芯片型号为DMHV1400-B。

本实用新型所提供的用于三相电能表供电的开关电源电路，包括高压保护电路，该高压保护电路包括钳位芯片，当输入电压低于阈值的时候，钳位芯片内部恒定导通，保持输出电压几乎等于输入电压。当输入电压高于阈值的时候，启动钳位功能，使输出电压钳位在700V。钳位芯片用以在高压时启动电压钳位功能，保证功率转换电路上的电压不超过700V，从而有效保护功率转换电路的可靠运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为功率转换电路的电路示意图；

图2为本申请提供的一种用于三相电能表供电的开关电源电路的电路图。

其中，附图标记如下：21为功率转换电路，22为高压保护电路，23为交流输入防雷电路，24为整流电路，25为滤波电路，26为储能电路，27为输出电路，28为反馈电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。

本实用新型的核心是提供一种用于三相电能表供电的开关电源电路，保护开关电源的MOS管在瞬间高压时不会被击穿。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图2为本申请提供的一种用于三相电能表供电的开关电源电路的电路图。

本实施例提供一种用于三相电能表供电的开关电源电路，包括功率转换电路21，还包括：

设置于电流输入电路和功率转换电路21之间的高压保护电路22；

高压保护电路22包括：钳位芯片UP2，保护电阻，第一电阻RP17，第二电阻RP18，第三电阻RP21，第四电阻RP24。

保护电阻的第一端与电流输入电路和功率转换电路21的输入端连接，保护电阻的第二端与钳位芯片UP2的电源输入端口连接，保护电阻的第二端与第一电阻RP17的第一端连接，第一电阻RP17的第二端与第二电阻RP18，第三电阻RP21，第四电阻RP24依次串联，第四电阻RP24的第二端与钳位芯片UP2的输出端口和功率转换电路21的接地端连接，钳位芯片UP2的输出电压采样端口连接至第一电阻RP17的第二端，钳位芯片UP2的电流采样端口与钳位芯片UP2的接地端口连接。

需要说明的是，本实施例提到的钳位芯片UP2指的是：当输入电压高于阈值的时候，钳位芯片UP2启动钳位功能，钳位芯片UP2工作于限流状态，使输出电压钳位在700V。钳位是指将某点的电位限制在规定电位的措施，是一种过压保护技术。产生这个措施的那些电路叫做钳位电路。钳位电路的作用是将周期性变化的波形的顶部或底部保持在某一确定的直流电平上。从而提高整个电路的工作稳定性。本实施例不限制钳位芯片UP2的型号，以及集成的电路结构，只要能在输入电压高于阈值的时候，启动钳位功能，将输出电压钳位在700V即可。阈值根据芯片具体电路结构而定，本实施例的阈值特指MOS管可承受的电压700V。

保护电阻的第一端与电流输入电路和功率转换电路21的输入端连接，保护电阻的第二端与钳位芯片UP2的电源输入端口连接，用于给钳位芯片UP2 提供工作电源。

保护电阻的第二端与第一电阻RP17的第一端连接，第一电阻RP17的第二端与第二电阻RP18，第三电阻RP21，第四电阻RP24依次串联，第四电阻 RP24的第二端与钳位芯片UP2的输出端口连接，第一电阻RP17、第二电阻 RP18、第三电阻RP21和第四电阻RP24组成分压电路，用于给钳位芯片UP2 提供电压钳位控制信号，以在高压时启动电压钳位功能，保证后端电路上的电压不超过700V，从而有效保护后端电路的可靠运行。

具体地，当输入电压低于阈值时，钳位芯片UP2恒定导通，保持输入电压几乎等于输出电压，当输入电压出现瞬间高压时，钳位芯片UP2启动电压钳位功能，钳位芯片UP2来对输入的高压进行分压，钳位芯片UP2工作在限流状态，从而降低后端功率转换电路21中MOS管的电压，保护MOS管不被击穿。

根据上述实施例，为了保护钳位芯片UP2，本实施例提供一种优选方案，高压保护电路22还包括：第五电阻RP22，第一电容CP6，第一稳压二极管 DP17。

第五电阻RP22一端与钳位芯片UP2的输出电压采样端口连接，第五电阻RP22的另一端与第一稳压二极管DP17的负极连接，第一稳压二极管DP17 的正极与钳位芯片UP2的电流采样端口连接，钳位芯片UP2的接地端口与第一电容CP6的一端连接，第一电容CP6的另一端与保护电阻的电源输入端口连接。

其中，第五电阻RP22一端与钳位芯片UP2的输出电压采样端口连接，第五电阻RP22的另一端与第一稳压二极管DP17的负极连接，第一稳压二极管DP17的正极与钳位芯片UP2的电流采样端口连接，第五电阻RP22和第一稳压二极管DP17组成稳压电路，防止分压电路产生的电压过高损害高压钳位芯片UP2。

钳位芯片UP2的接地端口与第一电容CP6的一端连接，第一电容CP6的另一端与保护电阻的电源输入端口连接，由第一电容CP6储能，使该工作电源更稳定。

根据上述实施例，本实施例提供一种优选方案，保护电阻数量为6个串联的等值电阻。

如图2所示，本实施例所提到的6个串联的等值电阻为图示电阻RP5、电阻RP7、电阻RP9、电阻RP12、电阻RP14、电阻RP16，保护电阻通常为阻值较大的电阻，本实施例选择使用多个较小的电阻串联作为保护电阻保护电路元件。

根据上述实施例，为了对防止输入电流的瞬间电压尖峰对电路元件造成损坏，本实施例提供一种优选方案，电流输入电路包括交流输入防雷电路23，

交流输入防雷电路23包括第一压敏电阻RV1，第二压敏电阻RV2，第三压敏电阻RV3，第六电阻RP10，第七电阻RP13，第八电阻RP15。

第一压敏电阻RV1并联在A相电压线Ua与零线Un之间，A相电压线 Ua与第六电阻RP10连接，第二压敏电阻RV2并联在B相电压线Ub与零线 Un之间，B相电压线Ub与第七电阻RP13连接，第三压敏电阻RV3并联在 C相电压线Uc与零线Un之间，C相电压线Uc与第八电阻RP15连接，第六电阻第二端、第七电阻第二端、第八电阻第二端为交流输入防雷电路23的输出端。

如图2所示，Ua为A相电压线，Ub为B相电压线，Uc为C相电压线， Un为零线；第一压敏电阻RV1，第二压敏电阻RV2，第三压敏电阻RV3为常用的防雷器件压敏电阻，用来限制雷击浪涌等瞬间的电压尖峰；第六电阻 RP10，第七电阻RP13，第八电阻RP15用来抑制雷击浪涌等瞬间的大电流，从而对后端的元器件进行初步的保护。

根据上述实施例，电子电路中使用的一般都是直流电源，为了将交流电转换为直流电，本实施例提供一种优选方案，电流输入电路还包括整流电路 24，整流电路24的输入与端交流输入防雷电路23的输出端连接，整流电路 24是全桥整流电路。

整流电路24的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电，整流电路24主要由整流二极管组成。如图2所示，全桥整流电路由16个整流二极管构成，利用二极管的单向导通性进行整流，将交流电转变为直流电。

根据上述实施例，由于整流电路24输出的都是脉动直流电，虽然极性不变，但大小还是波动的，即平滑性差。这种脉动直流电中包含有大量的交流成分。通常整流电路24之后会连接滤波电路25，用于滤除整流电路24输出电压中的脉动成分以获得直流电压，本实施例提供一种优选方案，电流输入电路还包括滤波电路25，滤波电路25的输入端与整流电路24的输出端连接。

滤波电路25包括：第一安规电容CP5，第一共模电感LP2，第九电阻RP4，第一安规电容CP5与整流电路24的输出端并联，第一共模电感LP2的两个交流输入端与第一安规电容CP5并联，第一共模电感LP2的一个输出端与第九电阻RP4串联，第九电阻RP4的另一端与高压保护电路22的保护电阻连接，第一共模电感LP2的另一个输出端接地。

其中，第一安规电容CP5与整流电路24的输出端并联，第一共模电感 LP2的两个交流输入端与第一安规电容CP5并联，由于电容的充放电作用以及电容两端电压的存在，使得整流电路24的输出电压的脉动程度大为减弱，波形近于平滑，起到了滤波的作用，由于电感的直流电阻小、交流电阻大，起到了滤波的作用，使用第一安规电容CP5和第一共模电感LP2对整流电路 24输出的脉动直流电进行滤波，滤除电网噪声对电源的干扰，以及抑制电源本身对外部的噪声干扰；第一共模电感LP2的一个输出端与第九电阻RP4串联，第九电阻RP4的另一端与高压保护电路22的保护电阻连接，电阻RP4 用于抑制瞬间浪涌电流。

根据上述实施例，为了为功率转换电路21提供稳定的电能供给，本实施例提供一种优选方案，还包括储能电路26，储能电路26连接在高压保护电路 22后端。

储能电路26包括：第一电解电容CP4，第二电解电容CP7，第十电阻RP6，第十一电阻RP8，第十二电阻RP11，第十三电阻RP19，第十四电阻RP20，第十五电阻RP23。

第十电阻RP6，第十一电阻RP8，第十二电阻RP11，第十三电阻RP19，第十四电阻RP20，第十五电阻RP23依次串联，第一电解电容CP4与串联的第十电阻RP6，第十一电阻RP8，第十二电阻RP11的三个电阻并联，第二电解电容CP7与串联的第十三电阻RP19，第十四电阻RP20，第十五电阻RP23 的三个电阻并联。

其中，第一电解电容CP4和第二电解电容CP7用于储能，第十电阻RP6，第十一电阻RP8，第十二电阻RP11，第十三电阻RP19，第十四电阻RP20，第十五电阻RP23用于在停电时对第一电解电容CP4和第二电解电容CP7进行放电，满足安规要求。

根据上述实施例，功率转换电路21的变压器T1次级绕组连接负载输出，本实施例提供一种优选方案，还包括输出电路27，输出电路27的输入端与功率转换电路21的输出端连接，输出电路27包括第一输出电路，第二输出电路。

第一输出电路包括：第十六电阻RP47，第二电容CP21，第三电容CP15，第三电解电容CP14，第一二极管DP25。

变压器T1的第一次级绕组同名端与第十六电阻RP47第一端和第一二极管DP25的正极连接，第十六电阻RP47第二端与第二电容CP21的第一端连接，第二电容CP21的第二端与第一二极管DP25的负极、第三电容CP15的第一端、第三电解电容CP14的正极和第一正输出端Vout1连接，变压器T1 的第一次级绕组异名端与第三电容CP15的第二端、第三电解电容CP14的负极和第一接地输出端Vout1-连接。

第二输出电路包括：第十七电阻RP25，第十八电阻RP42，第四电容CP8，第五电容CP12，第六电容CP11，第四电解电容CP10，第五电解电容CP13，第一电感LP3，第二二极管DP22。

变压器T1的第二次级绕组同名端与第十七电阻RP25第一端和第二二极管DP22正极连接，第十七电阻RP25第二端与第四电容CP8第一端连接，第四电容CP8第二端与第二二极管DP22负极、第五电容CP12第一端、第四电解电容CP10正极和第一电感LP3第一端连接，第一电感LP3第二端与第六电容CP11第一端、第五电解电容CP13正极，第十八电阻RP42第一端和第二正输出端Vout2连接，变压器的第二次级绕组异名端与第四电解电容CP10 负极、第五电容CP12第二端、第六电容CP11第二端、第五电解电容CP13 负极、第十八电阻RP42第二端和第二接地输出端Vout2-连接。

其中，第一输出电路连接在变压器T1第一次级绕组之后，第一二极管 DP25将变压器T1输出的高频交变电流进行整流，由第三电容CP15和第三电解电容CP14滤波储能后给后端使用。第十六电阻RP47和第二电容CP21用于对第一二极管DP25上的高频电流进行缓冲，抑制对外噪声。

第二输出电路连接在变压器T1第二次级绕组之后，第二二极管DP22将变压器T1输出的高频交变电流进行整流，由第四电解电容CP10、第五电容 CP12、第一电感LP3、第六电容CP11和第五电解电容CP13滤波储能后给后端使用。第十七电阻RP25和第四电容CP8用于对第二二极管DP22上的高频电流进行缓冲，抑制对外噪声，第十八电阻RP42为启动电阻，为电源启动时提供一个初始负载，让电源顺利启动。

根据上述实施例，为了能够及时根据输出电路27状态调整功率转换电路 21的工作状态，本实施例提供一种优选方案，还包括反馈电路28，反馈电路 28的输入端与第二输出电路连接，反馈电路28的输出端与功率转换电路21 连接，

反馈电路28包括：第一光耦OP1，第十九电阻RP57，第二十电阻RP50，第二十一电阻RP53，第二十二电阻RP49，第二十三电阻RP54，第二十四电阻RP55，第七电容CP32，第八电容CP34，电压基准芯片U1，第一光耦OP1 的第四端经第二十四电阻RP55连接至功率转换电路21的功率转换芯片UP3 的反馈端口，第一光耦OP1的第三端接地，第一光耦OP1的第一端与第十九电阻RP57第一端、第二十电阻RP50第一端连接，第十九电阻RP57第二端与第二二极管的负极、第二十一电阻RP53第一端连接，第一光耦OP1的第二端与第二十电阻RP50的第二端、第七电容CP32第一端、第八电容CP34 第一端和电压基准芯片U1的第二端连接，第七电容CP32第二端与第二十二电阻RP49的第一端连接，电压基准芯片U1的第一端与第八电容CP34第二端、第二十二电阻RP49的第二端、二十一电阻第二端，第二十三电阻RP54 的第一端连接，第二十三电阻RP54的第二端电压基准芯片U1的第三端连接，电压基准芯片U1的第三端接地。

反馈电路28连接在第二输出电路和功率转换电路21之间，其中，第二十一电阻RP53和第二十三电阻RP54对第二输出电路的输出电压进行分压采样，提供给电压基准芯片U1，第十九电阻RP57、第二十电阻RP50、第七电容CP32、第八电容CP34和第二十二电阻RP49配合电压基准芯片U1控制光耦OP1的工作状态，第二十四电阻RP55和电容CP35根据光耦OP1反馈输出状态提供电流信号给功率转换控制芯片UP3，使其根据反馈信号调整功率转换电路(21)的工作状态。

由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。

具体地，电压基准芯片U1采集到的电压高于2.5V时，电压基准芯片U1 的第二端和第三段之间导通，功率转换控制芯片UP3的反馈端口可得到反馈电压，该反馈电压根据第二输出电路的输出电压而得到，同时，功率转换控制芯片UP3可通过对反馈电压的处理和分析，获知第二输出电路的输出情况，对输出电压进行控制，保证输出电压的稳定、可靠输出。

根据上述实施例，本实施例提供一种优选方案，钳位芯片型号为 DMHV1400-B。

DMHV-1400-B是一款高压钳位保护芯片，内部集成一个功率MOS管，适用于中小功率的工业仪表高压电源供电解决方案。可在超宽输入范围 (60VDC-1200VDC)电压条件下安全可靠工作。具有防浪涌冲击、输出电压钳位的功能。

具体地，当输入电压低于阈值的时候，内部MOS管恒定导通，保持输出电压几乎等于输入电压。当输入电压高于阈值的时候，内部MOS管工作于限流状态，输出电压钳位在700V。

以上对本实用新型所提供的一种用于三相电能表供电的开关电源电路进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。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原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种用于三相电能表供电的开关电源电路，包括功率转换电路(21)，其特征在于，还包括：

设置于电流输入电路和所述功率转换电路(21)之间的高压保护电路(22)；

所述高压保护电路(22)包括：钳位芯片，保护电阻，第一电阻，第二电阻，第三电阻，第四电阻，

所述保护电阻的第一端与所述电流输入电路和所述功率转换电路(21)的输入端连接，所述保护电阻的第二端与所述钳位芯片的电源输入端口连接，所述保护电阻的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻，所述第三电阻，所述第四电阻依次串联，所述第四电阻的第二端与所述钳位芯片的输出端口和所述功率转换电路(21)的接地端连接，所述钳位芯片的输出电压采样端口连接至所述第一电阻的第二端，所述钳位芯片的电流采样端口与所述钳位芯片的接地端口连接。

2.根据权利要求1所述的用于三相电能表供电的开关电源电路，其特征在于，所述高压保护电路(22)还包括：第五电阻，第一电容，第一稳压二极管，

所述第五电阻一端与所述钳位芯片的输出电压采样端口连接，所述第五电阻的另一端与所述第一稳压二极管的负极连接，所述第一稳压二极管的正极与所述钳位芯片的电流采样端口连接，所述钳位芯片的接地端口与所述第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端与所述保护电阻的电源输入端口连接。

3.根据权利要求1所述的用于三相电能表供电的开关电源电路，其特征在于，所述保护电阻数量为6个串联的等值电阻。

4.根据权利要求1所述的用于三相电能表供电的开关电源电路，其特征在于，所述电流输入电路包括交流输入防雷电路(23)，

所述交流输入防雷电路(23)包括：第一压敏电阻，第二压敏电阻，第三压敏电阻，第六电阻，第七电阻，第八电阻，所述第一压敏电阻并联在A相电压线与零线之间，所述A相电压线与所述第六电阻连接，所述第二压敏电阻并联在B相电压线与零线之间，所述B相电压线与所述第七电阻连接，所述第三压敏电阻并联在C相电压线与零线之间，所述C相电压线与所述第八电阻连接，所述第六电阻第二端、所述第七电阻第二端、所述第八电阻第二端为所述交流输入防雷电路(23)的输出端。

5.根据权利要求4所述的用于三相电能表供电的开关电源电路，其特征在于，所述电流输入电路还包括整流电路(24)，所述整流电路(24)的输入与端所述交流输入防雷电路(23)的输出端连接，所述整流电路(24)是全桥整流电路(24)。

6.根据权利要求5所述的用于三相电能表供电的开关电源电路，其特征在于，所述电流输入电路还包括滤波电路(25)，所述滤波电路(25)的输入端与所述整流电路(24)的输出端连接，

所述滤波电路(25)包括：第一安规电容，第一共模电感，第九电阻，所述第一安规电容与所述整流电路(24)的输出端并联，所述第一共模电感的两个交流输入端与所述第一安规电容并联，所述第一共模电感的一个输出端与所述第九电阻串联，所述第九电阻的另一端与所述高压保护电路(22)的保护电阻连接，所述第一共模电感的另一个输出端接地。

7.根据权利要求1所述的用于三相电能表供电的开关电源电路，其特征在于，还包括储能电路(26)，所述储能电路(26)连接在所述高压保护电路(22)后端，

所述储能电路(26)包括：第一电解电容，第二电解电容，第十电阻，第十一电阻，第十二电阻，第十三电阻，第十四电阻，第十五电阻，

所述第十电阻，所述第十一电阻，所述第十二电阻，所述第十三电阻，所述第十四电阻，所述第十五电阻依次串联，所述第一电解电容与串联的所述第十电阻，所述第十一电阻，所述第十二电阻的三个电阻并联，所述第二电解电容与串联的所述第十三电阻，所述第十四电阻，所述第十五电阻的三个电阻并联。

8.根据权利要求1所述的用于三相电能表供电的开关电源电路，其特征在于，还包括输出电路(27)，所述输出电路(27)的输入端与所述功率转换电路(21)的输出端连接，所述输出电路(27)包括第一输出电路，第二输出电路，

所述第一输出电路包括：第十六电阻，第二电容，第三电容，第三电解电容，第一二极管，

变压器的第一次级绕组同名端与所述第十六电阻第一端和所述第一二极管的正极连接，所述第十六电阻第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述第一二极管的负极、所述第三电容的第一端、所述第三电解电容的正极和第一正输出端连接，所述变压器的第一次级绕组异名端与所述第三电容的第二端、所述第三电解电容的负极和第一接地输出端连接；

所述第二输出电路包括：第十七电阻，第十八电阻，第四电容，第五电容，第六电容，第四电解电容，第五电解电容，第一电感，第二二极管，

所述变压器的第二次级绕组同名端与所述第十七电阻第一端和所述第二二极管正极连接，所述第十七电阻第二端与所述第四电容第一端连接，所述第四电容第二端与所述第二二极管负极、所述第五电容第一端、所述第四电解电容第一端和所述第一电感第一端连接，所述第一电感第二端与所述第六电容第一端、所述第五电解电容正极、所述第十八电阻第一端和第二正输出端连接，所述变压器的第二次级绕组异名端与所述第四电解电容第二端、所述第五电容第二端、所述第六电容第二端、所述第五电解电容第二端、所述第十八电阻第二端和第二接地输出端连接。

9.根据权利要求8所述的用于三相电能表供电的开关电源电路，其特征在于，还包括反馈电路(28)，所述反馈电路(28)的输入端与所述第二输出电路连接，所述反馈电路(28)的输出端与所述功率转换电路(21)连接，

所述反馈电路(28)包括：第一光耦，第十九电阻，第二十电阻，第二十一电阻，第二十二电阻，第二十三电阻，第二十四电阻，第七电容，第八电容，电压基准芯片，

所述第一光耦的第四端经第二十四电阻连接至所述功率转换电路(21)的功率转换芯片的反馈端口，所述第一光耦的第三端接地，所述第一光耦的第一端与所述第十九电阻第一端、所述第二十电阻第一端连接，所述第十九电阻第二端与所述第二二极管的负极、所述第二十一电阻第一端连接，所述第一光耦的第二端与所述第二十电阻的第二端、所述第七电容第一端、所述第八电容第一端和所述电压基准芯片的第二端连接，所述第七电容第二端与所述第二十二电阻的第一端连接，所述电压基准芯片的第一端与所述第八电容第二端、所述第二十二电阻的第二端、所述二十一电阻第二端，所述第二十三电阻的第一端连接，所述第二十三电阻的第二端所述电压基准芯片的第三端连接，所述电压基准芯片的第三端接地。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的用于三相电能表供电的开关电源电路，其特征在于，所述钳位芯片型号为DMHV1400-B。

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