CN2397497Y - 具有新型电源模块的电度表 - Google Patents

Abstract

具有新型电源模块的电度表,属于用电计量控制设备领域,包括电度表(1)、计量控制板或计量板(2)和电源模块(3),特征在于:电源模块(3)无电源变压器,无铝电解电容,交流电源整流后,经直流变换器(6)、功率极(7)后,由输出级(8)输出所需直流电;有益之处为:使用寿命长、无谐波、功耗低、过载力强、适应范围宽、可靠性高、体积小、制做装配简单、成本低,尤其适合作为电度表的配套计量控制板的工作电源,电度表能长期、稳定、准确运行。

Description

具有新型电源模块的电度表

本实用新型属于电计量控制设备领域，涉及一种具有新型电源模块的电度表。

现有技术中，很多电子产品，如电度表的计量、控制板等，接入电流为市电网交流220V或380V，而产品电路中工作电压是直流5至36V，获取这种低压直流电的常规方法是：先由电源变压器降压，再经整流器整流，其不足之处在于：为减少变损，防止电流过大而使变压器发热并产生磁场，电源变压器的体积都较大，从而成本较高；另外，为防止市电网电压波动的影响，需增装稳压补偿线路，其中必不可少要用铝电解电容，这种电容的连续使用时间只有3000至5000小时，不适用于全年连续工作的仪表设备，如：电度表、燃气表、水表、热力表等的计量、控制板，特别是目前大量推广应用的民用电度表的计量控制板或计量板，因为是接在电磁感应电度表中：为防止外界产生的磁场干扰电度表的运转，必须取消电源变压器，需要一种寿命长、体积小、功耗低、具有稳压补偿功能、无谐波的直流电源；而国外产品线路设计复杂，制造工艺难度大，价格昂贵，难以被接受。

本实用新型的目的在于：提供一种具有新型电源模块的电度表，其电源模块，即直流电源无电源变压器，无铝电解电容，使用寿命长，可连续工作22万小时以上，不产生磁场，外接电路元器件少、体积小、制做装配简单、成本低，有自动补偿功能，输出直流线性好，输出工作电流幅度宽，从2A至50mA，输出工作电压，从5V至36V，功耗低、可靠性强，特别适用于20W至50W小功率设备开关电源，尤其是作为电度表的配套计量控制板或计量板的工作电源，电度表能长期稳定准确运行。

本实用新型的具体方案如下：

具有新型电源模块的电度表，包括电度表1、计量控制板或计量板2和电源模块3以及相关元器件按一定电路经导线相互连接在一起，其特征在于：电源模块3结构如下：交流220V电源经整流器4整流，再经滤波器5滤波后分为两个直流输出端，一端接输出级8，另一端接直流变换器6，功率极7与直流变换器6组成闭环回路，其输出端接输出级8，输出级8向外输出低压直流工作电压到计量控制板或计量板2以及全电子电度表1。

本发明的有益之处在于：其电源模块3无电源变压器，无铝电解电容，使用寿命长，无谐波、功耗低、过载力强、适用范围宽、可靠性高、体积小、制做装配简单、成本低，尤其适合作为电度表的配套计量控制板或计量板的工作电源，电度表能长期、稳定、准确运行。

附图1、电路原理方块图；

附图2、电源模块3的电路图；

实施例：结合附图进一步祥加说明。

如附图1所示：

例1、电度表1为单相不带IC卡的全电子电度表，配套专用计量板2及电源模块3。

例2、电度表1为单相带IC卡的电度表，配套专用计量控制板2及电源模块3。

例3、电度表1为三相不带IC卡的电度表，配套专用计量板2及电源模块3。

如附图2所示：

电源模块3的电路如下：整流器4是由四支整流管D₁至D₄组成的桥式整流，滤波器5为固体钽电容E₁；输出级8包括高频变压器B及相应外围电路元器件，其次级线圈L₃，一端负载接地，另一端串联整流管D₅后，接由电感线圈L₄与固体钽电容E₂和E₃组成的л型滤波器后，向外输出低压直流工作电压；其初级主线圈L₁的一端a，接滤波器5滤波后的一个直流输出端，另一端b接功率级7的输出端，即绝缘栅型场效应管UT₁的漏极D，同时串联整流管D₆后，与a端并联电阻R₁和电容C₁；另有初级辅助线圈L₂与初级主线圈L₁双线并绕，反相输出，其一端机内接地；直流变换器6包括芯片IC及其①至⑧脚连接的相应外围电路元器件，滤波器5滤波后的另一个直流输出端串联电阻R₂后，接IC⑦脚；初级辅助线圈L₂的另一端串联整流管D₇后，与机内接地并联电容C₂和C₃后，接IC⑦脚；IC①与②与脚间并联电阻R₃和电容C₄；IC④脚通过电容C₅机内接地，同时与IC⑧脚间串联电阻R₄；IC⑤脚机内接地；IC⑥脚作为直流变换器6的输出端接功率极7的输入端；IC③脚通过电容C₆机内接地；功率极7包括绝缘栅型场效应管UT₁及相应电路元器件，其漏极D为功率极7的输出端，其栅极G与源极S并联整流管D₈和电容C₇后，再串联电阻R₆后，作为功率级7的输入端接IC⑥脚，其源极S串联电阻R₇后机内接地，同时串联电阻R₅后接IC③脚，构成功率极7与直流变换器6的闭环回路。

为使输出极8向外输出低压直流工作电压更稳定，以光电隔离9反馈法进一步调整输出极8的高频输入电压；光电隔离9反馈调整电路包括：光电耦合器UT₂及相应电路元器件：输出极8中，高频变压器B的次级线圈L₃所接的电感线圈L₄的外端C串联电阻R₈后，接光电耦合器UT₂①脚，该外端C同时再串联电阻R₉、R₁₀后负载接地，电阻R₉与R₁₀的公共接点与UT₂②脚之间，依次串联电阻R₁₁、R₁₂和电容C₈，另有可控硅UT₃，其阳极a接UT₂②脚，阴极C负载接地，控制极g接电阻R₁₁与R₁₂的公共接点；UT₂③脚通过电阻R₁₃机内接地，同时串联电阻R₁₄后接IC②脚；UT₂④脚接IC⑦脚。

有关电路元器件的规格型号如下：D₁至D₅1N4007、D₆至D₈1N4148，固体钽电容E1400V10μ，E₁、E₂10至400V100μ；普通电容：C₁、C₃、C₄、C₆、C₈₀.01μ，C₂100μ，C₅4700P，C₇1500P；电阻：R₁2W2.2K，R₂2W130K，其余1/8至1/4W，R₃、R₄、R₁₄5.1K，R₅、R₆、R₁₃330Ω，R₇560Ω，R₈100Ω，R₉2.7K，R₁₀2.2K，R₁₁400Ω，R₁₂10K；UT₁437IRF820，UT₂4N33，UT₃1A；IC为1842型DC-DC转换。

示例： 表示机内接地，

表示负载接地：芯片IC的功能包括：电压比较、电流比较、振荡、误差放大、锁存、趋动等。

Claims (3)

1、具有新型电源模块的电度表，包括电度表(1)、计量控制板或计量板(2)和电源模块(3)以及相关元器件按一定电路经导线相互连接在一起，其特征在于：电源模块(3)结构如下：交流220V电源经整流器(4)整流，再经滤波后分为两个直流输出端，一端接输出级(8)，另一端接直流变换器(6)，功率级(7)与直流变换器(6)组成闭环回路，其输出端接输出级(8)，输出级(8)向外输出低压直流工作电压到计量控制板或计量板(2)以及全电子电度表(1)。

2、根据权利要求1所述的具有新型电源模块的电度表，其特征在于：电源模块(3)的电路如下：整流器(4)是由四支整流管D₁至D₄组成的桥式整流，滤波器(5)为固体钽电容E₁；输出极(8)包括高频变压器B及相应外围电路元器件，其次极线圈L₃，一端负载接地，另一端串联整流管D₅后，接由电感线圈L₄与固体钽电容E₂和E₃组成的л型滤波器后，向外输出低压直流工作电压；其初极线圈L₁的一端a，接滤滤器(5)滤波后的一个直流输出端，另一端b接功率极(7)的输出端，即绝缘栅型场效应管UT₁的漏极D，同时串联整流管D₆后，与a端并联电阻R₁和电容C₁；另有初级辅助线圈L₂与初极主线圈L₁双线并绕，反相输出，其一端机内接地，直流变换器(6)包括芯片IC及其①至⑧脚连接的相应外围电路元器件，滤波器(5)滤波后的另一个直流输出端串联电阻R₂后，接IC⑦脚；IC①与②脚间并联电阻R₃和电容C₄；IC④脚通过电容C₅机内接地，同时与IC⑧脚间串联电阻R₄；IC⑤脚机内接地；IC⑥脚作为直流变换器(6)的输出端接功率极(7)的输入端；IC③脚通过电容C₆机内接地；功率极(7)包括绝缘栅型场效应管UT₁及相应电路元器件，其漏极D为功率级(7)的输出端，其栅极G与源极S并联整流管D₈和电容C₇后，再串联电阻R₆后，作为功率级(7)的输出端接IC⑥脚，其源极S串联电阻R₇后机内接地，同时串联电阻R₅后接IC③脚，构成功率极(7)与直流变换器(6)的闭环回路。

3、根据权利要求1或2所述的具有新型电源模块的电度表，其特征在于：还具有光电隔离(9)反馈调整电路，包括：光电耦合器UT₂及相应电路元器件：输出极(8)中，高频变压器B的次极线圈L₃所接的电感线圈L₄的外端C串联电阻R₈后，接光电耦合器UT₂①脚，该外端C同时再串联电阻R₉、R₁₀后负载接地，电阻R9与R10的公共接点与UT₂②脚之间，依次串联电阻R₁₁、R₁₂和电容C₈，另有可控硅UT₃，其阳极a接UT₂②脚，阴极C负载接地，控制极g接电阻R₁₁与R₁₂的公共接点；UT₂③脚通过电阻R₃机内接地，同时串联电阻R₁₄后接IC②脚；UT₂④脚接IC⑦脚。

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