用于三相多功能电能表的直流转直流隔离开关电源系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于三相多功能电能表的直流转直流隔离开关电源系统，包括滤波储能单元、功率转换变压单元、控制单元、供电单元、反馈单元、A相计量单元、第一整流滤波单元、B相计量单元、第二整流滤波单元、C相计量单元和第三整流滤波单元；功率转换变压单元连接至滤波储能单元对输入直流电进行转换；控制单元对功率转换变压单元进行调控以控制功率转换变压单元的输出；三个整流滤波单元对功率转换变压单元转换出的输出进行整流滤波后分别输入至三个计量单元。本发明专利技术的用于三相多功能电能表的直流转直流隔离开关电源系统将三相多功能电能表中原有的一路直流输出电源作为输入，转换成相互隔离的三路直流电源输出分别给三路计量电路供电。

【技术实现步骤摘要】
用于三相多功能电能表的直流转直流隔离开关电源系统
本专利技术涉及一种用于三相多功能电能表的直流转直流隔离开关电源系统。
技术介绍
目前的三相电能表电流采样回路的采样元件大多使用三路电流互感器。三相直接式电能表需要考虑电流回路中的直流分量对计量精度的影响，导致电流互感器体积增大，成本升高。且客户对电能表的防磁要求越来越高，在强磁作用下电流互感器磁芯很容易饱和，影响计量精度。某些市场的客户使用自己研发的结构件，电流回路只支持三路锰铜分流器安装。基于以上原因，三相电能表采用三路锰铜分流器进行电流采样的情况越来越多。使用三路锰铜分流器进行电流采样时，多采用三路相互隔离的计量电路方案。这就需要有三路相互隔离的直流电源分别给三路计量电路供电。现有的技术方案大多为变压器电源方案，只适用于功能简单、对电源功率要求不高的三相电能表。市场上越来越多的三相多功能电能表，对电源的要求越来越高，传统的线性变压器电源方案存在着体积大、重量重、不能满足大功率输出及宽电压范围使用的弊端。在多功能电能表中已经很少使用。三相多功能电能表中大多采用AC-DC开关电源方案。AC-DC开关电源中使用的高频变压器体积小，想要从高频变压器中多引出三路彼此隔离的电源分别给三相计量电路供电，几乎无法实现。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于三相多功能电能表的直流转直流隔离开关电源系统，采用如下的技术方案：一种用于三相多功能电能表的直流转直流隔离开关电源系统，包括：滤波储能单元，用于滤除输入直流电中的高频噪声以及储蓄输入直流电；功率转换变压单元，用于连接至滤波储能单元对输入直流电进行转换；控制单元，用于对功率转换变压单元进行调控以控制功率转换变压单元的输出；供电单元，用于连接至功率转换变压单元和控制单元以对控制单元进行供电；反馈单元，用于连接至功率转换变压单元和控制单元以将功率转换变压单元的工作状态反馈至控制单元；第一整流滤波单元，用于连接至功率转换变压单元和A相计量单元以将通过功率转换变压单元转换的第一输出进行整流滤波处理后输送至A相计量单元；第二整流滤波单元，用于连接至功率转换变压单元和B相计量单元以将通过功率转换变压单元转换的第二输出进行整流滤波处理后输送至B相计量单元；第三整流滤波单元，用于连接至功率转换变压单元和C相计量单元以将通过功率转换变压单元转换的第三输出进行整流滤波处理后输送至C相计量单元。进一步地，功率转换变压单元为高频变压器T1；高频变压器T1包含初级绕组、辅助绕组和三个输出绕组。进一步地，滤波储能单元包含滤波储能电路；滤波储能电路包含：第一电感L1、第二电感L2、电解电容C1和第二电容C2；第一电感L1的一端连接至输入直流电且另一端连接至电解电容C1的正极；第二电感L2的一端接地且另一端连接至电解电容C1的负极；电解电容C1的正极连接至初级绕组的第一端且其负极连接至辅助绕组的第一端；第二电容C2的一端连接至初级绕组的第一端且另一端连接至辅助绕组的第一端。进一步地，控制单元包含控制电路；控制电路包含：反激控制芯片U1、功率开关管Q1、第三电阻R3、第四电阻R4和第三二极管D3；反激控制芯片U1的HV引脚连接初级绕组的第一端；第三电阻R3的一端连接反激控制芯片U1的GATE引脚且另一端连接至功率开关管Q1的G极；第三二极管D3的负极连接反激控制芯片U1的GATE引脚且其正极连接至功率开关管Q1的G极；第四电阻R4的一端分别连接至第三二极管D3的正极和功率开关管Q1的G极且另一端连接至功率开关管Q1的S极；反激控制芯片U1的ISEN引脚连接至功率开关管Q1的S极；功率开关管Q1的D极连接至初级绕组的第二端。进一步地，供电单元包含供电电路；供电电路包含：第二二极管D2、第二电阻R2和第五电容C5；第二二极管D2的正极连接至辅助绕组的第二端且其负极连接至第二电阻R2的一端；第五电容C5的一端连接至第二电阻R2的另一端且其另一端连接至辅助绕组的第一端；反激控制芯片U1的VCC引脚连接至第二电阻R2和第五电容C5之间。进一步地，反馈单元包含电压反馈单元和电流反馈单元。进一步地，电压反馈单元包含电压反馈电路；电压反馈电路包括第五电阻R5和第六电阻R6；第五电阻R5的一端连接至辅助绕组的第二端且其另一端连接至反激控制芯片U1的VSEN引脚；第六电阻R6的一端连接至辅助绕组的第一端且其另一端连接至反激控制芯片U1的VSEN引脚；电流反馈单元包含电流反馈电路；电流反馈电路包含第十三电阻R13；第十三电阻R13的一端连接至辅助绕组的第一端且另一端连接至功率开关管Q1的S极。进一步地，第一整流滤波单元包含第一整流滤波电路；第一整流滤波电路包含：第四二极管D4、第七电容C7、第八电容C8、第八电阻R8、第七电阻R7和第六电容C6；第四二极管D4的正极连接至三个输出绕组中的一个的第二端且其负极分别连接至第七电容C7、第八电容C8和第八电阻R8的一端；第七电容C7、第八电容C8和第八电阻R8的另一端连接至三个输出绕组中的一个的第一端；第七电阻R7的一端连接至第四二极管D4的正极且另一端连接至第六电容C6的一端；第六电容C6的另一端连接至第四二极管D4的负极；第二整流滤波单元包含第二整流滤波电路；第二整流滤波电路包含：第五二极管D5、第十电容C10、第十一电容C11、第十电阻R10、第九电阻R9和第九电容C9；第五二极管D5的正极连接至三个输出绕组中的另一个的第二端且其负极分别连接至第十电容C10、第十一电容C11和第十电阻R10的一端；第十电容C10、第十一电容C11和第十电阻R10的另一端连接至三个输出绕组中的另一个的第一端；第九电阻R9的一端连接至第五二极管D5的正极且另一端连接至第九电容C9的一端；第九电容C9的另一端连接至第五二极管D5的负极；第三整流滤波单元包含第三整流滤波电路；第三整流滤波电路包含：第六二极管D6、第十三电容C13、第十四电容C14、第十二电阻R12、第十一电阻R11和第十二电容C12；第六二极管D6的正极连接至三个输出绕组中的最后一个的第二端且其负极分别连接至第十三电容C13、第十四电容C14和第十二电阻R12的一端；第十三电容C13、第十四电容C14和第十二电阻R12的另一端连接至三个输出绕组中的最后一个的第一端；第十一电阻R11的一端连接至第六二极管D6的正极且另一端连接至第十二电容C12的一端；第十二电容C12的另一端连接至第六二极管D6的负极。进一步地，用于三相多功能电能表的直流转直流隔离开关电源系统还包括：尖峰吸收单元，用于分别连接至功率转换变压单元和滤波储能单元以消除功率转换变压单元的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于三相多功能电能表的直流转直流隔离开关电源系统，其特征在于，包括：/n滤波储能单元，用于滤除输入直流电中的高频噪声以及储蓄输入直流电；/n功率转换变压单元，用于连接至所述滤波储能单元对输入直流电进行转换；/n控制单元，用于对所述功率转换变压单元进行调控以控制所述功率转换变压单元的输出；/n供电单元，用于连接至所述功率转换变压单元和所述控制单元以对所述控制单元进行供电；/n反馈单元，用于连接至所述功率转换变压单元和所述控制单元以将所述功率转换变压单元的工作状态反馈至所述控制单元；/n第一整流滤波单元，用于连接至所述功率转换变压单元和A相计量单元以将通过所述功率转换变压单元转换的第一输出进行整流滤波处理后输送至所述A相计量单元；/n第二整流滤波单元，用于连接至所述功率转换变压单元和B相计量单元以将通过所述功率转换变压单元转换的第二输出进行整流滤波处理后输送至所述B相计量单元；/n第三整流滤波单元，用于连接至所述功率转换变压单元和C相计量单元以将通过所述功率转换变压单元转换的第三输出进行整流滤波处理后输送至所述C相计量单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于三相多功能电能表的直流转直流隔离开关电源系统，其特征在于，包括：
滤波储能单元，用于滤除输入直流电中的高频噪声以及储蓄输入直流电；
功率转换变压单元，用于连接至所述滤波储能单元对输入直流电进行转换；
控制单元，用于对所述功率转换变压单元进行调控以控制所述功率转换变压单元的输出；
供电单元，用于连接至所述功率转换变压单元和所述控制单元以对所述控制单元进行供电；
反馈单元，用于连接至所述功率转换变压单元和所述控制单元以将所述功率转换变压单元的工作状态反馈至所述控制单元；
第一整流滤波单元，用于连接至所述功率转换变压单元和A相计量单元以将通过所述功率转换变压单元转换的第一输出进行整流滤波处理后输送至所述A相计量单元；
第二整流滤波单元，用于连接至所述功率转换变压单元和B相计量单元以将通过所述功率转换变压单元转换的第二输出进行整流滤波处理后输送至所述B相计量单元；
第三整流滤波单元，用于连接至所述功率转换变压单元和C相计量单元以将通过所述功率转换变压单元转换的第三输出进行整流滤波处理后输送至所述C相计量单元。


2.根据权利要求1所述的用于三相多功能电能表的直流转直流隔离开关电源系统，其特征在于，
所述功率转换变压单元为高频变压器T1；
所述高频变压器T1包含初级绕组、辅助绕组和三个输出绕组。


3.根据权利要求2所述的用于三相多功能电能表的直流转直流隔离开关电源系统，其特征在于，
所述滤波储能单元包含滤波储能电路；
所述滤波储能电路包含：第一电感L1、第二电感L2、电解电容C1和第二电容C2；
所述第一电感L1的一端连接至输入直流电且另一端连接至所述电解电容C1的正极；
所述第二电感L2的一端接地且另一端连接至所述电解电容C1的负极；
所述电解电容C1的正极连接至所述初级绕组的第一端且其负极连接至所述辅助绕组的第一端；
所述第二电容C2的一端连接至所述初级绕组的第一端且另一端连接至所述辅助绕组的第一端。


4.根据权利要求3所述的用于三相多功能电能表的直流转直流隔离开关电源系统，其特征在于，
所述控制单元包含控制电路；
所述控制电路包含：反激控制芯片U1、功率开关管Q1、第三电阻R3、第四电阻R4和第三二极管D3；
所述反激控制芯片U1的HV引脚连接所述初级绕组的第一端；
所述第三电阻R3的一端连接所述反激控制芯片U1的GATE引脚且另一端连接至所述功率开关管Q1的G极；
所述第三二极管D3的负极连接所述反激控制芯片U1的GATE引脚且其正极连接至所述功率开关管Q1的G极；
所述第四电阻R4的一端分别连接至所述第三二极管D3的正极和所述功率开关管Q1的G极且另一端连接至所述功率开关管Q1的S极；
所述反激控制芯片U1的ISEN引脚连接至所述功率开关管Q1的S极；
所述功率开关管Q1的D极连接至所述初级绕组的第二端。


5.根据权利要求4所述的用于三相多功能电能表的直流转直流隔离开关电源系统，其特征在于，
所述供电单元包含供电电路；
所述供电电路包含：第二二极管D2、第二电阻R2和第五电容C5；
所述第二二极管D2的正极连接至所述辅助绕组的第二端且其负极连接至所述第二电阻R2的一端；
所述第五电容C5的一端连接至所述第二电阻R2的另一端且其另一端连接至所述辅助绕组的第一端；
所述反激控制芯片U1的VCC引脚连接至所述第二电阻R2和所述第五电容C5之间。


6.根据权利要求5所述的用于三相多功能电能表的直流转直流隔离开关电源系统，其特征在于，
所述反馈单元包含电压反馈单元和电流反馈单元。


7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯燕，汪继伟，朱程鹏，郝涛，林国龙，赵娜，李双全，
申请(专利权)人：杭州海兴电力科技股份有限公司，宁波恒力达科技有限公司，南京海兴电网技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33