電子電度表電源設計

現(xiàn)在，大部分供電部門為防止由于電網(wǎng)零線接錯而損壞電度表或人為采用過壓供電方法破壞電度表等問題，已要求新安裝的單相電度表能夠承受高壓（如380V電壓）一定時間（如4h）而不損壞，如果單相表的輸入電路不加處理，輸入的高壓將會使電度表在短時間內(nèi)燒毀。只要在變壓器輸入端串聯(lián)一只合適的PTC熱敏電阻作過流保護，讓外部電壓主要加在PTC熱敏電阻上，則可保證線性變壓器不致發(fā)熱、損壞。為保證不發(fā)生誤動作，熱敏電阻的不動作電流應參考電度表的實際交流輸入電流選取，并留有50％余量，居里溫度應≥80℃；在最高工作溫度下，最大負荷工作時，電表不能被保護，而在最低工作溫度下，輸入端加入380V交流電時，電度表內(nèi)的PTC應在很短時間內(nèi)起保護作用，保證電表不被損壞，電路圖如圖4所示。

圖4單 相 多 功 能 電 度 表 電 源

3 三相電度表電源設計

三相電度表有三相三線，三相四線，輸入電壓有3×(220～240)V/380～400V、3×57V/100V等。三相電度表供電電路可以參考單相電度表電源的設計方法，對于三相四線供電電路，可以在每一相線對零線之間接1只線性變壓器，共3只線性變壓器；對三相三線可以取一相如Β相作為公共地線，A、C相對Β相接2只線性變壓器。這些變壓的副邊單獨整流后再將輸出的正極接在一起、負極接在一起，經(jīng)電容濾波后，再通過DC/DC變換器輸出穩(wěn)定電壓，向電度表供電，如圖5所示。

圖5 三 相 電 度 表 線 性 電 源

這種供電方式體積和重量較大，成本也較高，顯然按以上電路連接時，對三相四線供電時不能缺零線，對三相三線供電時不能缺公共地線，如B相；另外，有的供電局用戶要求，三相電度表輸入端任意兩線有電壓輸入時都能工作，則圖5的設計便不能達到目的；當采用三相電度表專用開關(guān)電源模塊供電時，可解決以上問題，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖6所示。

圖6 三 相 電 度 表 專 用 開 關(guān) 電 源 模 塊

這種三相電度表專用開關(guān)電源模塊，體積為32mm×75mm×22mm，輸入電壓范圍寬，在60～480V范圍內(nèi)，任意二線、三線、四線輸入都可工作，帶有輸入過壓、輸出過流保護功能，電源的EMC特性也較好，另外還有體積小、重量輕、效率高、損耗小等優(yōu)點，它的每相供電的自身損耗均0.4W，已經(jīng)過我公司三年批量試用，具有良好效果。

4 結(jié)語

電子電度表的電源設計應合理選擇元、器件，以提高產(chǎn)品的可靠性，并降低成本；主機應選擇低壓供電、低功耗的電路以降低整機功耗；另外，合理地布置元、器件及PCB布線等，對提高電度表的EMC性能有極其重要意義。