三相四線(xiàn)智能電表的電源解決方案

　　1、引言

　　傳統的三相四線(xiàn)制智能電表，為解決高壓輸入及四線(xiàn)制的供電要求，采用3PCS工頻變壓器進(jìn)行電壓變換，再通過(guò)整流及濾波電路實(shí)現直流電壓的輸出,這種方案的優(yōu)勢是成本低，缺點(diǎn)是體積大。同時(shí)不同國家、不同區域，三相四線(xiàn)智能電表的工作電壓存在很大的區別。目前一些國家(如中國、俄羅斯)實(shí)際供電電壓達到380VAC、而有的國家(如美國)則達到了480VAC。如果把如此高的供電電壓通過(guò)線(xiàn)-線(xiàn)直接接入85-264VAC輸入的AC/DC電源中，則電源將出現過(guò)壓損壞等情況。因此，85-264VAC輸入的常規電源已經(jīng)不能滿(mǎn)足此應用需求。為滿(mǎn)足全球單相或三相輸入電壓(100VAC~480VAC)和智能電表小體積的要求，金升陽(yáng)推出了90-528VAC輸入的小體積高性?xún)r(jià)比開(kāi)關(guān)電源LS03-16BXXSS系列。

　　2、三相智能電表電源方案

　　金升陽(yáng)微功率三相四線(xiàn)制電力專(zhuān)用電源LS03-16BxxSS或LD03-16BxxSS系列能夠解決工頻變壓器的體積大、設計復雜、輸入電壓高等問(wèn)題。下面為三相智能電表的電源解決方案。

　　圖一 三相四線(xiàn)制智能電表方案框圖

　　圖(一)為三相四線(xiàn)智能電表功能框圖。，主要由EMC防護、電源模塊、網(wǎng)絡(luò )模塊、人機交互模塊、高速數據處理器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數據接口及采集模塊等組成。該方案推薦選用金升陽(yáng)LS03-16BxxSS(或LD03-16BxxSS)系列開(kāi)關(guān)電源。此電源輸入電壓為90-528VAC，可從前端三相輸入中的任何相電壓或線(xiàn)電壓中直接取電，而不因過(guò)壓導致模塊損壞。經(jīng)過(guò)LS03-16BxxSS轉換為隔離的DC電源，再經(jīng)過(guò)LDO的轉換給系統的其他功能模塊供電?？紤]到智能電表需向外部接口提供信息和進(jìn)行數據交換，為使信號傳輸穩定可靠，建議選擇帶集成隔離電源的通信模塊，如金升陽(yáng)TDX01D485系列485通信模塊，能有效抑制電磁干擾和消除地環(huán)路影響。

　　3、LS03-16BxxSS系列模塊電源簡(jiǎn)介

　　LS03-16BxxSS 系列是金升陽(yáng)為客戶(hù)提供的小體積開(kāi)關(guān)模塊電源。該系列電源具有全球輸入電壓范圍、交直流兩用、低功耗、高效率、高可靠性、安全隔離等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，該系列電源也滿(mǎn)足國際UL60950/EN60950 標準。能夠廣泛適用于工控和電力儀器儀表等對體積要求苛刻、輸入電壓要求寬、需要滿(mǎn)足UL/CE 認證并對EMC 要求不高的場(chǎng)合。

　　產(chǎn)品特點(diǎn)：

　　● 超寬輸入電壓：90~ 528VAC

　　● 交直流兩用(同一端子輸入電壓)

　　● 4000VAC 高隔離電壓

　　● 小體積、高功率密度

　　● 輸出短路、過(guò)流保護功能

　　● 工業(yè)級工作溫度范圍：-40℃～+85℃

　　● 符合UL60950/EN60950 認證標準

　　4、LD03-16Bxx系列模塊電源簡(jiǎn)介

　　針對寬電壓輸入微功率三相四線(xiàn)制電源，為滿(mǎn)足不同環(huán)境應用需求，金升陽(yáng)不僅提供小體積、高功率密度、經(jīng)濟型的SIP封裝，而且還提供內置EMC防護濾波電路的DIP封裝LD03-16Bxx，此產(chǎn)品在環(huán)境不是很惡劣的情況下，無(wú)需增加任何EMC器件即可滿(mǎn)足IEC 61000-6-3、IEC 61000-6-1標準要求，為客戶(hù)系統設計提供便利。

　　產(chǎn)品特點(diǎn)：

　　● 超寬輸入電壓：90~ 528VAC/100~745VDC

　　● 交直流兩用(同一端子輸入電壓)

　　● 3000VAC 高隔離電壓

　　● 小體積、高功率密度

　　● 產(chǎn)品裸機即可以滿(mǎn)足IEC 61000-6-1、IEC 61000-6-3 EMC標準要求

　　5、LO10-26D0512-04三相四線(xiàn)制電力儀表專(zhuān)用電源介紹

　　儀表接入電網(wǎng)的方式有兩種，直接接入或經(jīng)電壓互感器接入。如果是經(jīng)電壓互感器接入，根據IEC 62052-11：2003標準要求，輸入電壓會(huì )低至60V。為滿(mǎn)足智能電表更低輸入電壓和電力行業(yè)單相或三相輸入的要求，金升陽(yáng)推出專(zhuān)為電力儀表三相四線(xiàn)制設計的超寬輸入電壓范圍的開(kāi)關(guān)電源。

　　LO10-26D0512-04可在65-460VAC 或90-650VDC 超寬輸入電壓下工作，符合額定電壓380/220VAC(三相四線(xiàn))、任接2 根線(xiàn)工作的供電要求。當供電系統發(fā)生故障導致輸入過(guò)壓時(shí)，電源會(huì )自動(dòng)關(guān)機，從而保障電源及終端不受損。

　　產(chǎn)品特點(diǎn)：

　　● 三相四線(xiàn)超寬輸入: 65~460VAC/90~650VDC

　　● 接入三相四線(xiàn)供電系統任意兩線(xiàn)，電源正常工作

　　● 傳導/輻射：CLASS B

　　● 群脈沖/浪涌：四級

　　● 具有輸出短路、過(guò)流和輸入過(guò)壓關(guān)斷保護功能

　　● 高效率、高可靠性，低紋波噪聲、低待機功耗

　　● 采用長(cháng)壽命低阻抗電解電容

　　6、應用注意事項

　　LS03-16BxxSS系列電源，如果需應用在電磁環(huán)境比較惡劣的場(chǎng)合中，為使產(chǎn)品工作穩定且不被電磁干擾輕易損壞，建議在電源輸入端口增加相應的EMC外圍電路，以滿(mǎn)足一定指標的電磁兼容性能，如圖五所示為推薦電路供參考：

　　注：具體元器件選型參數請參考LS03-16BxxSS技術(shù)手冊。

　　7、總 結

　　隨著(zhù)智能電表在全球各地廣泛普及，其不僅要求開(kāi)關(guān)電源具有小體積、高可靠性等，更要求開(kāi)關(guān)電源能夠同時(shí)兼容多種輸入電壓。憑借著(zhù)技術(shù)平臺優(yōu)勢和自主創(chuàng )新能力，金升陽(yáng)精心研發(fā)出滿(mǎn)足全球輸入電壓范圍的隔離型開(kāi)關(guān)電源，為電力電表、消防監控等行業(yè)產(chǎn)品的供電設計帶來(lái)便利。