專(zhuān)家支招：如何優(yōu)化智能電網(wǎng)電力連接功能

　　電表電力系統和連接/斷連功能的實(shí)現

　　圖例顯示典型電表系統的框圖。 繼電器驅動(dòng)電壓是所用特定繼電器的一個(gè)函數。 通常而言，開(kāi)關(guān)電流越大的繼電器（接觸器越大），所需的電壓就越高，以便傳輸足夠的電能實(shí)現足夠快的開(kāi)關(guān)過(guò)程，從而最大限度地減少因開(kāi)關(guān)過(guò)程中的電弧產(chǎn)生的接觸損耗。高電壓電源通常由電容提供，用來(lái)在應用開(kāi)關(guān)過(guò)程中（尤其是損失電力后出現的開(kāi)關(guān)）提供最大電力。電容須有一定的尺寸，以提供成功進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作所需的能量。電容充電電源可限流，通過(guò)延長(cháng)開(kāi)關(guān)電壓達到滿(mǎn)負荷的時(shí)間來(lái)降低電源成本。斷連開(kāi)關(guān)在電表中不常出現。典型的開(kāi)關(guān)設備，如壓縮機，在長(cháng)時(shí)間的運行中需要極少的關(guān)閉時(shí)間。較長(cháng)的再充電時(shí)間能夠降低電源成本和應力，而且不會(huì )影響性能。

　　
圖2： 典型電表系統的框圖

　　通信、控制和測量功能通常通過(guò)低電壓（3 至 5 伏）電路（如微控制器和通信電路）實(shí)現。各種各樣的通信技術(shù)聚焦于特定的市場(chǎng)需求和地理限制。大多數應用具有突發(fā)配置，其中功耗的順序為 5 W 傳輸 100 毫秒，然后在下一次傳輸前有一秒（或更多）的延時(shí)。另外，損失電力后（上報電力損耗時(shí)的網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)）的傳輸最好確保距離上次傳輸的時(shí)間間隔高達 10 分鐘。如果包含一個(gè) DC-DC 級實(shí)現高壓電容的有效低壓轉換，上述實(shí)現斷連功能的維持電容同樣適用于通信電路。 如果大小合適，維持電容現在可以同時(shí)實(shí)現傳輸和斷連功能。

　　對于限流、脫機開(kāi)關(guān)電源而言，帶有集成 MOSFET（如 FSEZ1317WA ）的初級側調節反激式控制器實(shí)現了一個(gè)功能豐富且經(jīng)濟實(shí)用的解決方案。

　　DC-DC 模塊可以通過(guò)使用最少組件數量的高性能解決方案，如 FAN8303（一個(gè)帶有集成開(kāi)關(guān)的降壓調節器）來(lái)實(shí)現。

　　最后，通過(guò)最近引入的 FAN3240 和 FAN3241 智能雙線(xiàn)圈繼電器驅動(dòng)器，可以輕松實(shí)現滿(mǎn)足本文所定義要求的連接/斷連驅動(dòng)。

　　何時(shí)需要隔離

　　有時(shí)，需要進(jìn)行隔離，比如有線(xiàn)通信或不同相位的多個(gè)電路在同一點(diǎn)進(jìn)行控制的情況下。帶有內置偏壓電源的繼電器驅動(dòng)器（如 FAN3240 和 FAN3241）對于減少組件數量、降低成本以和簡(jiǎn)化電路都非常有益，如下所示。

　　
圖3：帶有內置偏壓電源的繼電器驅動(dòng)器

　　結論

　　對上述解決方案的各種變更可應用于其它智能電表電力要求，以及各種特定應用的分布式連接/斷連功能。隨著(zhù)智能電網(wǎng)功能復雜度不斷增加，亦會(huì )出現實(shí)現電源管理新功能的嶄新機會(huì )。