[发明专利]一种用于智能电能表自隔离485电源电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于智能电能表自隔离485电源电路。

背景技术

目前，智能电能表RS485接口必须和电能表内部MCU电路实行电气隔离，现有技术的单相智能电能表电源采用线性变压器进行隔离，依靠变压器各绕组之间的物理隔离以便达到交流耐压和脉冲耐压的技术要求。上述隔离的智能电能表，特别是具有载波或无线模块通讯功能需提供较大功率的电能表，在受结构和空间的限制下，在实际使用过程中存在一些缺陷：变压器容量处于极限边缘，导致各绕组间交流耐压可靠性下降，极大的影响了电能表的正常工作。因此，基于以上原因，减少变压器绕组数量，在主电源回路通过自隔离提供485电源，或有交流耐压需求的电路。本发明已解决上述问题。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种用于智能电能表自隔离485电源电路。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种用于智能电能表自隔离485电源电路，包括依次电连接的输入保护电路、线性变压器、桥式整流电路、滤波电路、DC/DC降压电路和主电源电路；所述主电源电路的输出端通过内置隔离电路与RS485电源电路连接；其中，所述内置隔离电路由反馈高频振荡电路配合其控制的高频变压器T2形成。

进一步的，所述主电源电路包括复合热敏电阻、DC滤波电源和降压电路。

进一步的，所述复合热敏由热敏电阻PUSE和压敏电阻VR2构成。

进一步的，所述DC滤波电源由工频变压器T1，桥式电路B1，电容C13、电容C14、电解电容CD1和电解电容CD2、双向瞬态抑制器Z1构成。

进一步的，所述降压电路由DCDC芯片U2、以及设置在该DCDC芯片U2外围的电容C15、电容C16、电阻R10、电阻R9、电阻R8和电感L3、肖特基二极管D4构成。

本发明的有益效果：在本发明的电路中使用自隔离电路，能有效减少绕组数量，降低变压器绕制难度，解决因受体积限制的变压器加工难度，同时提供了一种内部电源隔离的手段，保证了电能表电源的稳定性和可靠性。

附图说明

图1本发明功能原理图。

图2本发明的主电源电路原理图。

图3本发明中自隔离485电源电路原理图。

具体实施方式

图1所示，涉及一种用于智能电能表自隔离485电源电路，包括依次电连接的输入保护电路1、线性变压器2、桥式整流电路3、滤波电路4、DC/DC降压电路5和主电源电路6；所述主电源电路6的输出端通过内置隔离电路7与RS485电源电路8连接。

本发明在主电源电路6的输出端设置了内置隔离电路7，形成具有电气隔离的RS485电源电路，可满足电能表4kV交流耐压要求和6kV脉冲耐压要求。其中，本发明中的内置隔离电路7是由反馈高频振荡电路配合其控制的高频变压器T2形成的。这样使用时，可替代传统的多路绕组隔离的变压器，能有效减少绕组数量，降低变压器绕制难度。

图2中，为本发明的主电源电路原理图。该主电源电路6用于为主电源提供足够的驱动。主电源电路6包括复合热敏电阻、DC滤波电源和降压电路。其中，所述复合热敏电阻由热敏电阻PUSE和压敏电阻VR2构成。所述DC滤波电源由工频变压器T1，桥式电路B1，电容C13、电容C14、电解电容CD1和电解电容CD2、双向瞬态抑制器Z1构成。所述降压电路由DCDC芯片U2、以及设置在该DCDC芯片U2外围的电容C15、电容C16、电阻R10、电阻R9、电阻R8和电感L3、肖特基二极管D4构成。

图3中，由串联的多个非门U1与电阻R1、电阻R2和电容C2、电容C3组成218kHz的方波，用于控制开关管Q1的通断。当开关管Q1导通时，高频变压器T2初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管D1处于截止状态，在高频变压器T2初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时，高频变压器T2初级绕组中存储的能量，通过其次级绕组及D1整流，并通过电容C7滤波后向负载输出。电路中二极管D3和电容C5用于快速下电时的反向卸荷通路，也能有效的钳制电平；自恢复保险丝RT1能有效的防止后端过载和短路，当故障消除时，自恢复保险丝RT1自行恢复供电电容C1、电容C2和电容C6用于消除高频交流成分，有效改善后端VDD485波纹现象。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。