[實用新型]單相與三相自動切換高壓電源

有效

• 申請號: 201420290413.3
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN204030975U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 周良璋;汪繼偉;張向程;郝濤;劉高峰;王夏嬌;張曉峰;涂海寧;朱程鵬;陳國華;丁佐明
• 申請（專利權）人: 杭州海興電力科技股份有限公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 邵志

技術領域

本實用新型涉及開關電源技術領域，具體涉及一種電表行業單相與三相供電的自動切換，代替目前行業內用兩組獨立電源模式供電的電表電源，主要用于供電自動控制。?

背景技術

現在電能表由機械式升級為電子電能表，原先的工頻變壓器電源現逐漸會被開關電源所取代，開關電源按拓撲結構主要分為：(1)線性電源；(2)非隔離開關電源(BUCK、Flybuck)；(3)阻容降壓電源；(4)隔離開關電源。電表中的電源主要拓撲結構為反激開關電源，要求電源具有：抗大電流與高電壓浪涌、電磁輻射小、紋波電壓小、成本低、穩定安全可靠，在智能電能表中已廣泛使用，但存在EMC(電磁兼容性)難達標準、結構復雜、成本高、可靠性安全性不高，同時防浪涌能力低、功耗偏大，效率低等缺點。目前電表行業單相與三相供電是獨立的，所用的器件較多并且不能自動進行切換，諧波干擾與電磁干擾較大，MEC測試不容易通過。?

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服上述背景技術的不足，提供一種單相與三相自動切換高壓電源，該高壓電源可以自動地切換單相電源輸入與三相電源輸入，提高電源的適應性與可靠性、安全性，降低成本，并且具有電路結構簡單、干擾小、成本低的特點。?

本實用新型采用的技術方案是：?

單相與三相自動切換高壓電源，依次包括三相整流電路、EMC濾波器電路、填谷式PFC電路、單片開關電源電路及若干個輸出支路，其特征在于：所述三?相整流電路與EMC濾波器電路之間，設有用于自動切換單相電源輸入與三相電源輸入的繼電器電路以及單相輔助電源電路；?

所述繼電器電路設有四個Z型觸點組；一號、二號Z型觸點組的常閉靜觸點分別連接三相整流電路的兩條輸出線，動觸點分別連接EMC濾波器電路的兩條輸入線，常開靜觸點分別連接三號、四號Z型觸點組的動觸點；三號、四號Z型觸點組的常開靜觸點分別連接單相電源的兩條相線；?

所述單相輔助電源電路包括電源調節器U3及其外圍電路，電源調節器的輸入端與單相電源連接，輸出端對四個Z型觸點組的線圈供電。?

所述三相整流電路的輸入端的每一根相線均通過串聯的浪涌電流限制器件以及電壓限制器件連接公共端，其中浪涌電流限制器件與電壓限制器件之間為該相線的交流輸入點。?

所述EMC濾波器電路包括電容C1、C2以及共模電感L1，所述電容C1、C2分別并聯在共模電感L1的兩個線圈上，電容C1兩端為EMC濾波器電路的兩條輸入線，電容C2兩端為EMC濾波器電路的兩條輸出線。?

所述填谷式PFC電路包括二極管D17～D19、電解電容C3、C4；二極管D17反向串聯在電解電容C3的負極后，一起并聯在EMC濾波器電路的兩條輸出線之間；二極管D19反向串聯在電解電容C4的正極后，一起并聯在EMC濾波器電路的兩條輸出線之間，二極管D18連接在電解電容C3的負極與電解電容C4的正極之間。?

所述單片開關電源電路包括電源IC芯片U1及其外圍電路、開關管Q1以及變壓器TR1；所述電源IC芯片U1通過開關管Q1與變壓器TR1原邊的一條輸入線連接，電源IC芯片U1還通過高壓限制電路與原邊的另一條輸入線連接。?

所述高壓限制電路包括相互串聯的電阻R1～R4以及整流二極管DZ1、DZ2。?

本實用新型的有益效果是：本實用新型達到單相與三相絕緣隔離電壓為?2KV?AC標準要求(二相輸入最高電壓為520V?AC，三相輸入最高電壓為650VAC)，簡化電路，降低成本，提高可靠性；?

具體是：(1)超寬輸入電壓范圍(45V?AC～520V?AC)，主要是靠開關管Q1耐壓900V串上電源IC芯片U1的內置MOS管700V耐壓而實現，同時輸入整流部分用2只整流二極管DZ1、DZ2串聯，保證耐壓足夠；(2)單相供電與三相供電公用一組單片開關電源電路，電路結構簡單，成本低；單相作為輔助后備電源，可以通過繼電器電路與三相自動切換；(3)超高耐壓1.9倍輸入電壓，其原理同(1)；(4)本實用新型設有填谷式PFC，可以使得整個電源的諧波干擾減小；(5)保護功能完善；(6)通過共模電感L1與變壓器的隔離，使得電磁干擾小。?

附圖說明

圖1是本實用新型的電路原理圖。?

圖2是圖1中單相輔助電源電路的電路原理圖。?

圖3是圖1中繼電器電路的電路原理圖。?

圖4是圖1中三相整流電路、EMC濾波器電路、填谷式PFC電路的電路原理圖。?