[實用新型]小型斷路器開關電源電路

有效

• 申請號: 202021083792.0
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN212695912U
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 劉彬;蒲韜;胡應龍;朱可
• 申請（專利權）人: 上海正泰智能科技有限公司
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02P29/00
• 代理公司: 北京卓言知識產權代理事務所(普通合伙) 11365
• 代理人: 王茀智;龔清媛

一種小型斷路器開關電源電路，包括輸入電源保護電路、待機限流電路、AC?DC開關電源電路、電機工作電路、電源降壓電路和包括MCU的控制電路；所述輸入電源保護電路、待機限流電路、AC?DC開關電源電路依次連接，所述AC?DC開關電源電路分別與電機工作電路和電源降壓電路連接，電機工作電路用于驅動電機并為電機提供工作電流，電源降壓電路將AC?DC開關電源電路提供的電源降壓后為控制電路供電，MCU與電機工作電路連接，通過電機工作電路控制電機工作，所述待機限流電路用于在MCU待機時限流。本實用新型具有簡化的電路結構，在滿足功率需求的同時占用較小的空間。

技術領域

本實用新型涉及低壓斷路器領域，具體涉及一種小型斷路器開關電源電路。

背景技術

隨著智能電網建設的逐步推進，電能表外置微型斷路器是配合智能電能表實現智能費控功能的關鍵器件，當用戶處于欠費狀態時，智能電能表控制電能表外置斷路器分閘斷電，當用戶續費后，智能電能表控制電能表外置斷路器合閘通電。但由于外置斷路器連接在電能表上也會作為負載的一部分，其功率的消耗也會納入電能表計量中，若外置斷路器的自身功耗過大，則會產生即使沒有用戶負載電能表也會產生費用。

現有的電能表外置斷路器包括電源輸入電路、開關電源電路、線性電源電路、微控制器(MCU)及外圍電路和電機電源驅動電路五部分構成(參見圖8)，微控制器(MCU)實現斷路器的安全保護控制，也能用于與電能表通信等功能，電能表外置斷路器配有帶有電機的驅動模塊，用于遠程控制斷路器合閘和分閘。電源輸入電路直接從主回路取電，其中一個回路連接開關電源電路產生電機電源及驅動芯片電源，另一個回路連接線性電源電路產生MCU及外圍電路所需要的電源。其中，開關電源電路中采用一款專用的AC-DC電源芯片反激式開關電路來實現超低功耗，該芯片內部集成高壓功率MOSFET，且可提供零待機模式。MCU輸出連接到開關電源電路，可控制開關電源芯片工作模式。同時MCU連接到電機電源驅動電路,可控制電機工作狀態。該方案需要采用兩個供電回路：開關電源電路與線性電源電路。其中開關電源電路需要專用電源芯片，極大限制了器件的選型，而且電路較復雜。線性電源電路由于輸入電壓范圍60％至120％額定電壓，導致提供給MCU電源波動范圍大，極大影響MCU工作的可靠性。小型斷路器尤其為1P+N斷路器結構中對空間、體積有嚴苛要求，現有電源方案則不能完全滿足要求，所以設計一款體積更小、電路精簡且滿足功耗要求的電源電路用于外置電能表斷路器具有實際價值與現實意義。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種結構簡單且能滿足功耗需求的小型斷路器開關電源電路。

為實現上述目的，本實用新型采用了如下技術方案：

一種小型斷路器開關電源電路，包括輸入電源保護電路、待機限流電路、AC-DC開關電源電路、電機工作電路、電源降壓電路和包括MCU的控制電路；

所述輸入電源保護電路、待機限流電路、AC-DC開關電源電路依次連接，所述AC-DC開關電源電路分別與電機工作電路和電源降壓電路連接，電機工作電路用于驅動電機并為電機提供工作電流，電源降壓電路將AC-DC開關電源電路提供的電源降壓后為控制電路供電，MCU與電機工作電路連接，通過電機工作電路控制電機工作，所述待機限流電路用于在MCU待機時限流。

進一步，所述待機限流電路包括電壓保護器件和至少一個限流電阻，所述至少一個限流電阻與電壓保護器件并聯；在MCU處于待機狀態時，輸入電流小，電壓保護器件截止使電流流經限流電阻被限流，在MUC處于工作狀態時，輸入電流大，電壓保護器件導通短路限流電阻。

進一步，所述待機限流電路包括限流電阻R1和雙向TVS管D6，所述雙向TVS管D6和限流電阻R1并聯，

待機限流電路的輸入電流為I₁，從限流電阻R1上流過的電流為I₂，從雙向TVS管D6流過的電流為I₃，I₁＝I₂+I₃；