[实用新型]单相与三相自动切换高压电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，具体涉及一种电表行业单相与三相供电的自动切换，代替目前行业内用两组独立电源模式供电的电表电源，主要用于供电自动控制。 

背景技术

现在电能表由机械式升级为电子电能表，原先的工频变压器电源现逐渐会被开关电源所取代，开关电源按拓扑结构主要分为：(1)线性电源；(2)非隔离开关电源(BUCK、Flybuck)；(3)阻容降压电源；(4)隔离开关电源。电表中的电源主要拓扑结构为反激开关电源，要求电源具有：抗大电流与高电压浪涌、电磁辐射小、纹波电压小、成本低、稳定安全可靠，在智能电能表中已广泛使用，但存在EMC(电磁兼容性)难达标准、结构复杂、成本高、可靠性安全性不高，同时防浪涌能力低、功耗偏大，效率低等缺点。目前电表行业单相与三相供电是独立的，所用的器件较多并且不能自动进行切换，谐波干扰与电磁干扰较大，MEC测试不容易通过。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种单相与三相自动切换高压电源，该高压电源可以自动地切换单相电源输入与三相电源输入，提高电源的适应性与可靠性、安全性，降低成本，并且具有电路结构简单、干扰小、成本低的特点。 

本实用新型采用的技术方案是： 

单相与三相自动切换高压电源，依次包括三相整流电路、EMC滤波器电路、填谷式PFC电路、单片开关电源电路及若干个输出支路，其特征在于：所述三 相整流电路与EMC滤波器电路之间，设有用于自动切换单相电源输入与三相电源输入的继电器电路以及单相辅助电源电路； 

所述继电器电路设有四个Z型触点组；一号、二号Z型触点组的常闭静触点分别连接三相整流电路的两条输出线，动触点分别连接EMC滤波器电路的两条输入线，常开静触点分别连接三号、四号Z型触点组的动触点；三号、四号Z型触点组的常开静触点分别连接单相电源的两条相线； 

所述单相辅助电源电路包括电源调节器U3及其外围电路，电源调节器的输入端与单相电源连接，输出端对四个Z型触点组的线圈供电。 

所述三相整流电路的输入端的每一根相线均通过串联的浪涌电流限制器件以及电压限制器件连接公共端，其中浪涌电流限制器件与电压限制器件之间为该相线的交流输入点。 

所述EMC滤波器电路包括电容C1、C2以及共模电感L1，所述电容C1、C2分别并联在共模电感L1的两个线圈上，电容C1两端为EMC滤波器电路的两条输入线，电容C2两端为EMC滤波器电路的两条输出线。 

所述填谷式PFC电路包括二极管D17～D19、电解电容C3、C4；二极管D17反向串联在电解电容C3的负极后，一起并联在EMC滤波器电路的两条输出线之间；二极管D19反向串联在电解电容C4的正极后，一起并联在EMC滤波器电路的两条输出线之间，二极管D18连接在电解电容C3的负极与电解电容C4的正极之间。 

所述单片开关电源电路包括电源IC芯片U1及其外围电路、开关管Q1以及变压器TR1；所述电源IC芯片U1通过开关管Q1与变压器TR1原边的一条输入线连接，电源IC芯片U1还通过高压限制电路与原边的另一条输入线连接。 

所述高压限制电路包括相互串联的电阻R1～R4以及整流二极管DZ1、DZ2。 

本实用新型的有益效果是：本实用新型达到单相与三相绝缘隔离电压为 2KV AC标准要求(二相输入最高电压为520V AC，三相输入最高电压为650VAC)，简化电路，降低成本，提高可靠性； 

具体是：(1)超宽输入电压范围(45V AC～520V AC)，主要是靠开关管Q1耐压900V串上电源IC芯片U1的内置MOS管700V耐压而实现，同时输入整流部分用2只整流二极管DZ1、DZ2串联，保证耐压足够；(2)单相供电与三相供电公用一组单片开关电源电路，电路结构简单，成本低；单相作为辅助后备电源，可以通过继电器电路与三相自动切换；(3)超高耐压1.9倍输入电压，其原理同(1)；(4)本实用新型设有填谷式PFC，可以使得整个电源的谐波干扰减小；(5)保护功能完善；(6)通过共模电感L1与变压器的隔离，使得电磁干扰小。 

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。 

图2是图1中单相辅助电源电路的电路原理图。 

图3是图1中继电器电路的电路原理图。 

图4是图1中三相整流电路、EMC滤波器电路、填谷式PFC电路的电路原理图。