一种高压表电源及高压表制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高压表电源及高压表，属于电力计量技术领域。该高压表电源包括：多阻容分压装置和至少一个电压调理装置，每个所述电压调理装置均与所述多阻容分压装置耦合。每个所述电压调理装置均包括：输入整流装置、高频抗干扰装置、PFC装置、直流斩波装置和输出整流滤波装置。所述输入整流装置、所述高频抗干扰装置、所述PFC装置、所述直流斩波装置和所述输出整流滤波装置依次耦合。与现有技术相比，解决现有高压表供电方式存在的缺陷以及高压表电源的可靠性和稳定性较低的问题。此外，本实用新型专利技术还具备：抗干扰能力强、输出功率高、带负载能力强、安全性能高、输出电压稳定、结构简单、成本低等诸多优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高压表电源及高压表
本技术属于电力计量
，具体涉及一种高压表电源及高压表。
技术介绍
目前在我国6－35kV的配电网中，最传统的电能计量的方式是采用电磁式高压电压互感器、电流互感器和低压电能表组合而成，起初电压互感器、电流互感器的一次侧直接接入到高压端，二次侧接入电压电能表，一、二次侧之间高耐压隔离。这种传统高压表体积庞大、笨重、不易安装、且低压端易发生窃电行为。对此后来行业中发展出一种新型的高压电能表，这种高压表将一、二次侧集中到一起，并且直接接入高压端，解决了传统高压表所遇到的很多问题。对于这种新型的高压电能表，由于直接工作在高压侧，电能表的工作电源也成了一个难题。传统的高压表取电方式是直接采用电压互感器从高压侧将电压转变为低电压，经过转换后给电能表供电。现有的高压表的取电方式采用高压电容将分压所得到的电压输入到线性变压器，进行DC－DC变换后给电能表供电，或者将分压所得到的电压直接输入到AC－DC开关电源模块，进行转换后给电能表供电。首先，对于采用高压电容分压取电的电源，由于高压电容本身的自愈性能，会使得电容内部分压不均匀，电场较为集中的部分电压高，导致泄漏电流大，同时高压电容的工艺复杂，成本高，对于纯电容分压的电源，无阻尼电阻的情况下，电容在遭受高频冲击时呈短路状态，可靠性差。其次，将分压所得到的电压输入到线性变压器，进行DC－DC变换的方案，由于线性变压器功耗比较大，并且线性变压器的体积比较庞大，需要较大的空间，所以，不便于集成安装，成本相对较高；而对于采用将分压所得到的电压直接输入到AC－DC开关电源模块的这种方案，首先由于没有考虑高压分压电容的容抗大，因此低压部分的功率因数较低，输入有功功率小，从而导致输出的功率小，一般高压表常采用无线的方式进行通信，通信瞬时功耗大，则可导致电源负荷不了，影响通信质量和通信距离，进而影响相关数据的抄读；其次在现有的技术中，高压表开关电源的输入端没有考虑电网谐波等高频干扰信号会干扰到电源，影响电源稳定性，进而影响电能表的计量误差，严重的将会直接导致电源损坏而使得电能表无法工作，同时也没有考虑开关电源自身开关过程中产生的干扰信号返回到电网中去，影响其他接入电网中的设备。当电网过电压时，在现有技术中，通常采用气体放电管、固体放电管或TVS管来对后级的电源以及电路进行过电压保护，而气体、固定放电管较大的一个缺陷是寿命较短，保护次数有限，尤其是在经过持续过压放电保护以后会使得它自身的钳位电压以及恢复电压变得越来越低，甚至低于电源设计的输入电压，对电源不利，TVS管常用瞬态过压抑制，当过压持续时间较长时并不合适。因此，亟需一种全新的高压表电源来解决现有高压表供电方式存在的缺陷和提高高压表电源的可靠性和稳定性。
技术实现思路
鉴于此，本技术的目的在于提供一种高压表电源及高压表，以有效地改善上述问题。本技术的实施例是这样实现的：本技术实施例提供了一种高压表电源及高压表，包括：多阻容分压装置和至少一个电压调理装置，每个所述电压调理装置均与所述多阻容分压装置耦合。每个所述电压调理装置均包括：输入整流装置、高频抗干扰装置、PFC装置、直流斩波装置和输出整流滤波装置。所述输入整流装置、所述高频抗干扰装置、所述PFC装置、所述直流斩波装置、所述输出整流滤波装置依次耦合。所述多阻容分压装置用于对高压交流电压进行分压，并将分压后的交流电压输送给所述输入整流装置。所述输入整流装置用于将分压后的交流电压整流成直流高压输出给所述高频抗干扰装置。所述高频抗干扰装置用于过滤所述直流高压中的电磁干扰信号，并将过滤后的直流高压输送给所述PFC装置。所述PFC装置用于校正经所述高频抗干扰装置过滤后的电压的功率因数，并将校正后的电压输送给所述直流斩波装置。所述直流斩波装置用于将经所述PFC装置校正后的直流电压斩为高频交流电压输送给所述输出整流滤波装置。所述输出整流滤波装置用于将高频交流电压整流、滤波、稳压为负载所需的低压直流电源后输出给高压表供电。在本技术较佳的实施例中，所述多阻容分压装置包括：至少一个多阻容分压电路和至少一个阻容吸收电路，所述阻容吸收电路与所述多阻容分压电路串联；每个所述多阻容分压电路均包括：N+1个低压电阻和N个低压电容，所述N+1个低压电阻与所述N个低压电容相互交错串联形成阻容串，所述阻容串的两端均为低压电阻；每个所述阻容吸收电路均包括：一个压敏电阻和一个分压电容，所述压敏电阻和所述分压电容并联。在本技术较佳的实施例中，所述直流斩波装置包括：RCD电路、PWM电路和变压器；所述RCD电路分别与所述PWM电路、所述PFC装置和所述变压器的输入端耦合，所述PWM电路分别与所述PFC装置和所述变压器的输入端耦合；所述PWM电路通过控制其包含的MOS管的导通或关断，将直流电压斩为高频交流电压；所述变压器用于将所述高频交流电压变成高频交流低压信号输出，所述RCD电路用于吸收所述MOS管关断后产生的反向电压。在本技术较佳的实施例中，所述高频抗干扰装置包括：过压保护电路和第一滤波电路，所述过压保护电路分别与所述输入整流装置和所述第一滤波电路耦合，所述第一滤波电路与所述PFC装置耦合。在本技术较佳的实施例中，所述电压调理装置还包括：采样反馈装置，所述采样反馈装置分别与所述直流斩波装置和所述输出整流滤波装置耦合，用于对所述输出整流滤波装置输出的电压进行采样，并将采样信号反馈给所述直流斩波装置，以使所述直流斩波装置根据所述采样信号所反馈的电压信号，去调节所输出的电压，从而使输出电压稳压。在本技术较佳的实施例中，所述采样反馈装置包括：第二滤波电路、光耦合器和采样比较电路，所述采样比较电路的输出端与所述光耦合器的输入端耦合，所述光耦合器的输出端通过所述第二滤波电路与所述直流斩波装置耦合。在本技术较佳的实施例中，所述电压调理装置还包括：ESD保护装置，所述ESD保护装置与所述输出整流滤波装置耦合，所述ESD保护装置用于保护电路免受静电干扰。在本技术较佳的实施例中，所述PFC装置包括：第七二极管、第八二极管、第九二极管、第二电容和第三电容，所述第二电容的正极端分别与第九二极管的阴极端、所述高频抗干扰装置和所述直流斩波装置耦合，所述第二电容的负极端分别与所述第七二极管的阴极端、所述第八二极管的阳极端耦合，所述第七二极管的阳极端分别与所述第三电容的负极端、所述高频抗干扰装置和所述直流斩波装置耦合，所述第三电容的正极端分别与所述第九二极管的阳极端和所述第八二极管的阴极端耦合。在本技术较佳的实施例中，所述RCD电路包括：第一电阻、第四电容、第十TVS管和第十一二极管，所述第一电阻的一端分别与所述第四电容的一端、所述第十TVS管的阳极端、所述变压器的第一初级线圈的一端和所述PFC装置耦合，所述第一电阻的另一端分别与所述第四电容的另一端、所述第十TVS管的阴极端和所述第十一二极管的阴极端耦合，所述第十一二极管的阳极端分别与所述变压器的第一初级线圈的另一端和所述PWM电路耦合。本技术实施例还提供了一种高压表，包括：A相输入端、B相输入端、C相输入端、A相计量单元、B相计量单元、C相计量单元和上述的高压表电源。所述高压表电源分别与所述A相输入端、所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压表电源，其特征在于，包括：多阻容分压装置和至少一个电压调理装置，每个所述电压调理装置均与所述多阻容分压装置耦合，每个所述电压调理装置均包括：输入整流装置、高频抗干扰装置、PFC装置、直流斩波装置和输出整流滤波装置，所述输入整流装置、所述高频抗干扰装置、所述PFC装置、所述直流斩波装置、所述输出整流滤波装置依次耦合；所述多阻容分压装置用于对高压交流电压进行分压，并将分压后的交流电压输送给所述输入整流装置；所述输入整流装置用于将分压后的交流电压整流成直流高压输出给所述高频抗干扰装置；所述高频抗干扰装置用于过滤所述直流高压中的电磁干扰信号，并将过滤后的直流高压输送给所述PFC装置；所述PFC装置用于校正经所述高频抗干扰装置过滤后的电压的功率因数，并将校正后的电压输送给所述直流斩波装置；所述直流斩波装置用于将经所述PFC装置校正后的直流电压斩为高频交流电压输送给所述输出整流滤波装置；所述输出整流滤波装置用于将高频交流电压整流、滤波、稳压为负载所需的低压直流电源后输出给高压表供电。

【技术特征摘要】
1.一种高压表电源，其特征在于，包括：多阻容分压装置和至少一个电压调理装置，每个所述电压调理装置均与所述多阻容分压装置耦合，每个所述电压调理装置均包括：输入整流装置、高频抗干扰装置、PFC装置、直流斩波装置和输出整流滤波装置，所述输入整流装置、所述高频抗干扰装置、所述PFC装置、所述直流斩波装置、所述输出整流滤波装置依次耦合；所述多阻容分压装置用于对高压交流电压进行分压，并将分压后的交流电压输送给所述输入整流装置；所述输入整流装置用于将分压后的交流电压整流成直流高压输出给所述高频抗干扰装置；所述高频抗干扰装置用于过滤所述直流高压中的电磁干扰信号，并将过滤后的直流高压输送给所述PFC装置；所述PFC装置用于校正经所述高频抗干扰装置过滤后的电压的功率因数，并将校正后的电压输送给所述直流斩波装置；所述直流斩波装置用于将经所述PFC装置校正后的直流电压斩为高频交流电压输送给所述输出整流滤波装置；所述输出整流滤波装置用于将高频交流电压整流、滤波、稳压为负载所需的低压直流电源后输出给高压表供电。2.根据权利要求1所述的高压表电源，其特征在于，所述多阻容分压装置包括：至少一个多阻容分压电路和至少一个阻容吸收电路，所述阻容吸收电路与所述多阻容分压电路串联；每个所述多阻容分压电路均包括：N+1个低压电阻和N个低压电容，所述N+1个低压电阻与所述N个低压电容相互交错串联形成阻容串，所述阻容串的两端均为低压电阻；每个所述阻容吸收电路均包括：一个压敏电阻和一个分压电容，所述压敏电阻和所述分压电容并联。3.根据权利要求1所述的高压表电源，其特征在于，所述直流斩波装置包括：RCD电路、PWM电路和变压器；所述RCD电路分别与所述PWM电路、所述PFC装置和所述变压器的输入端耦合，所述PWM电路分别与所述PFC装置和所述变压器的输入端耦合；所述PWM电路通过控制其包含的MOS管的导通或关断，将直流电压斩为高频交流电压；所述变压器用于将所述高频交流电压变成高频交流低压信号输出，所述RCD电路用于吸收所述MOS管关断后产生的反向电压。4.根据权利要求1所述的高压表电源，其特征在于，所述高频抗干扰装置包括：过压保护电路和第一滤波电路，所述过压保护电路分别与所述输入整流装置和所述第一滤波电路耦合，所述第一滤波电路与所述PFC装置耦合。5.根据权利要求1所述的高压表电源，其特征在于，所述电压调理装置还包括：采样反馈装置，所述采样反馈...

【专利技术属性】
技术研发人员：李中泽，杨飞，王伟，
申请(专利权)人：武汉盛帆电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42