电表的电源模块制造技术

本发明专利技术提供了一种电表的电源模块，包括主电源模块和辅助电源模块，辅助电源模块通过设置变压模块将低压直流转换为高压输出，设置次级整流输出模块对变压模块输出的电流进行整流而获得高压直流电，高压直流直接连接到智能电表的直流母线上，进而在主电源在市电停电时智能电表仍然可以正常工作，能够实现主、辅电源无法确保无缝切换；辅助电源模块的输出通过单向导通电路连接至主电源模块的直流母线上，从而在主电源模块供电时将辅助电源模块与主电源模块进行有效隔离，无需设置复杂的隔离方案；PWM控制模块根据采样反馈模块所反馈的电压信号来控制变压模块的工作，使辅助电源模块的输出电压在设定的范围内，可靠性高。

Power module of electric meter

【技术实现步骤摘要】
电表的电源模块
本专利技术涉及电源
，特别涉及一种电表的电源模块。
技术介绍
近几年来，智能电表的发展十分迅猛，电表的功能越来越多，在变电站用的中压或高压CT电表(CT-电流互感器)，客户有辅助电源端口提供电表电源的需求，要求主电源输入口没有供电时由辅助端口供电而使电表功能正常。高端电表有这样的应用场景，当市电停电也即主电源输入端口没有供电时，电力局管理人员有需求要读取电表的数据，包括本地读取和远程读取，这就要求电表要有辅助电源。辅助电源的输入电压通常为直流12V或24V。目前，有些方案采用将直流电源直接与主电源的输出电压相汇合的方式，这种做法的明显缺点是：1、主、辅电源无法确保无缝切换；2、主电源通常有多个输出电压，而且输出电压之间是需要4KV工频耐压隔离的，这样就面临一个输入电压对应多个输出电压且要隔离的复杂方案需求；3、客户要求的输入电压通常有2个电压值12V或24V，这样又增加了实现的复杂性而使系统的可靠性没有保障。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种电表的电源模块，包括主电源模块和辅助电源模块。主电源模块，与交流输入电源相连，将交流电转换成直流电而为电表供电，所述主电源模块具有直流母线；辅助电源模块，与直流输入电源相连，将低压直流输入电源转变为高压直流输出，所述辅助电源模块包括：将低压直流输入电源转变为高压直流输出的变压模块，将所述变压模块的输出进行整流滤波的次级整流输出模块，对输出模块的输出电压进行采样的采样反馈模块，以及，根据所述采样反馈模块的反馈信号控制所述变压模块工作的PWM控制模块，所述次级整流输出模块的输出通过单向导通电路连接至所述主电源模块的直流母线上。进一步地，所述变压模块包括：反激式变压器、MOS管以及缓冲电路，缓冲电路并联在反激式变压器原边线圈的两端，所述MOS管的控制极受控于所述PWM控制模块，所述MOS管的源极通过一电阻接地，所述MOS管的漏极连接至所述反激式变压器的原边的正极端，所述PWM控制模块通过所述采样反馈模块的反馈电压来改变所述MOS管的导通占空比，控制所述反激式变压器初级到次级的能量使所述辅助电源模块的输出电压保持在设定范围。进一步地，所述缓冲电路包括稳压管和二极管，所述稳压管的阳极连接所述反激式变压器的原边的阳极，所述稳压管的阴极连接所述二极管的阴极，所述二极管的阳极分别连接所述反激式变压器的原边的正极端和所述MOS管的漏极。进一步地，所述采样反馈模块包括分压电路、光耦和电容，所述分压电路的输入端连接所述次级整流输出模块的输出端，所述分压电路包括两路电压输出端，分别为采样电压输出端和设定电压输出端，所述采样电压输出端连接所述光耦的发光器的阳极，所述设定电压输出端连接所述光耦的发光器的阴极，所述光耦的受光器的阴极接地，所述光耦的受光器的阳极连接所述电容的一端，所述电容的另一端接地，所述电容与所述光耦相连的公共端连接所述PWM控制模块。进一步地，所述分压电路包括相互串联的两分压电阻和稳压管，两分压电阻的串联公共端构成所述采样电压输出端，其中一分压电阻的非公共端连接所述次级整流输出模块的输出端，另一分压电阻的非公共端构成所述设定电压输出端，所述设定电压输出端连接所述稳压管的阴极，所述稳压管的阳极接地。进一步地，还包括输入滤波模块，所述输入滤波模块的输入与直流输入电源相连，所述输入滤波模块的输出所述变压模块相连，用以将直流输入电源进行滤波后输入所述变压模块。进一步地，所述输入滤波模块包括第一电容、第二电容、共模电感、差模电感和第一储能电容，所述共模电感的两输入端分别连接所述直流输入电源的两极，所述第二电容的两极分别连接所述共模电感的两输入端，所述共模电感的一输出端连接所述差模电感的输入端，所述第一电容的两极分别连接所述共模电感的两输出端，所述差模电感的输出端分成两路，其中一路连接反激式变压器原边的负极端，另一路连接所述第一储能电容的正极，所述第一储能电容的负极接地。进一步地，所述次级整流输出模块包括：整流电路以及与整流电路输出端相连的LC滤波电路，LC滤波电路的输出连接所述单向导通电路的输入端；所述整流电路包括一整流二级管，所述整流二极管的阳极连接所述反激式变压器的副边的正极端，所述整流二级管的负极连接所述LC滤波电路。进一步地，所述LC滤波电路包括第二储能电容、第三储能电容和电感，所述第二储能电容的正极和所述电感的输入端均连接所述二极管的阴极，所述电感的输出端连接所述第三储能电容的正极，所述第三储能电容的负极、所述第二储能电容的负极以及所述变压模块副边的负极端均接地。进一步地，所述单向导通电路包括隔离二极管，所述隔离二极管的阳极连接所述次级整流输出模块的输出端，所述二极管的阴极连接至所述主电源模块的直流母线。由上述技术方案可知，本专利技术至少具有如下优点和积极效果：本专利技术提供了一种电表的电源模块，包括主电源模块和辅助电源模块，辅助电源模块通过设置变压模块将低压直流转换为高压输出，设置次级整流输出模块对变压模块输出的电流进行整流而获得高压直流电，高压直流通过单向导通电路连接到智能电表的直流母线上，进而在主电源在市电停电时智能电表仍然可以正常工作，能够实现主、辅电源无缝切换；单向导通电路在主电源模块供电时将辅助电源模块与主电源模块进行有效隔离，无需设置复杂的隔离方案即可轻松实现主、辅电源相汇合；PWM控制模块根据采样反馈模块所反馈的电压信号来改变变压器的导通的占空比，来达到辅助电源模块的输出电压在设定的范围内，可靠性高。附图说明图1是本专利技术一实施例中辅助电源模块原理示意框图。图2是本专利技术一实施例中辅助电源模块电路结构示意图。附图标记说明如下：1、输入滤波模块；2、变压模块；3、次级整流输出模块；4、采样反馈模块；5、PWM控制模块。具体实施方式体现本专利技术特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本专利技术。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”是指本专利技术为实现其技术目的使相关元件按其固有特性和方案逻辑关系而进行的电连接，可以是直接相连而构成的电连接关系，也可以通过中间媒介间接电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解本申请文件中各术语在本专利技术中的具体含义。本专利技术实施例提供一种电表的电源模块，包括主电源模块和辅助电源模块。其中，主电源模块与交流输入电源相连，主电源模块可将交流电转换成直流电进而为电表供电，主电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电表的电源模块，其特征在于，包括：/n主电源模块，与交流输入电源相连，将交流电转换成直流电而为电表供电，所述主电源模块具有直流母线；/n辅助电源模块，与直流输入电源相连，将低压直流输入电源转变为高压直流输出，所述辅助电源模块包括：将低压直流输入电源转变为高压直流输出的变压模块，将所述变压模块的输出进行整流滤波的次级整流输出模块，对输出模块的输出电压进行采样的采样反馈模块，以及，根据所述采样反馈模块的反馈信号控制所述变压模块工作的PWM控制模块，所述次级整流输出模块的输出通过单向导通电路连接至所述主电源模块的直流母线上。/n

【技术特征摘要】
1.一种电表的电源模块，其特征在于，包括：
主电源模块，与交流输入电源相连，将交流电转换成直流电而为电表供电，所述主电源模块具有直流母线；
辅助电源模块，与直流输入电源相连，将低压直流输入电源转变为高压直流输出，所述辅助电源模块包括：将低压直流输入电源转变为高压直流输出的变压模块，将所述变压模块的输出进行整流滤波的次级整流输出模块，对输出模块的输出电压进行采样的采样反馈模块，以及，根据所述采样反馈模块的反馈信号控制所述变压模块工作的PWM控制模块，所述次级整流输出模块的输出通过单向导通电路连接至所述主电源模块的直流母线上。


2.根据权利要求1所述的电表的电源模块，其特征在于，所述变压模块包括：反激式变压器、MOS管以及缓冲电路，缓冲电路并联在反激式变压器原边线圈的两端，所述MOS管的控制极受控于所述PWM控制模块，所述MOS管的源极通过一电阻接地，所述MOS管的漏极连接至所述反激式变压器的原边的正极端，所述PWM控制模块通过所述采样反馈模块的反馈电压来改变所述MOS管的导通占空比，控制所述反激式变压器初级到次级的能量使所述辅助电源模块的输出电压保持在设定范围。


3.根据权利要求2所述的电表的电源模块，其特征在于，所述缓冲电路包括稳压管和二极管，所述稳压管的阳极连接所述反激式变压器的原边的阳极，所述稳压管的阴极连接所述二极管的阴极，所述二极管的阳极分别连接所述反激式变压器的原边的正极端和所述MOS管的漏极。


4.根据权利要求2所述的电表的电源模块，其特征在于，所述采样反馈模块包括分压电路、光耦和电容，所述分压电路的输入端连接所述次级整流输出模块的输出端，所述分压电路包括两路电压输出端，分别为采样电压输出端和设定电压输出端，所述采样电压输出端连接所述光耦的发光器的阳极，所述设定电压输出端连接所述光耦的发光器的阴极，所述光耦的受光器的阴极接地，所述光耦的受光器的阳极连接所述电容的一端，所述电容的另一端接地，所述电容与所述光耦相连的公共端连接所述PWM控制模块。


5.根据权利要求4所述的电表的电源模块，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟志林，田欢，
申请(专利权)人：成都长城开发科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51