[发明专利]电能表开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及电力计量领域，尤其是涉及一种电能表开关电源。

背景技术

现有的电能表开关电源结构如图1所示，其电压输入范围，是由内部高压MOS管的耐压值决定。当高压MOS管关断时，由于高频变压器T2的5脚和3脚等效于一个电感，根据电感的特性，D点的电压比H点的电压高150V以上，甚至可达300V，而H点的直流电压对应于AC输入电压，根据交流电的特性，H点的电压是AC输入电压的1.4倍，因此，如果选用最高直流耐压600V的MOS管，那么最大输入AC电压值为(600V-150V)÷1.4=321Vac。当出现输入电压过压时，很可能损坏后端设备。

发明内容

本发明主要是针对现有技术无法对应过压问题的缺陷，提供一种可以极大提高输入耐压值、有效保护后端设备的电能表开关电源。

本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种电能表开关电源，包括AC输入端、整流滤波电路、控制电路、高压MOS管、电感L1、低压MOS管和变压器T1，所述整流滤波电路的输入端通过AC输入端连接市电，整流滤波电路的输出端连接高压MOS管的漏极，高压MOS管的源极通过电感L1连接变压器T1的5脚，高压MOS管的栅极连接控制电路，变压器T1的3脚连接低压MOS管的漏极，低压MOS管的源极连接参考地，低压MOS管的栅极连接电能表MCU，变压器T1的6脚和7脚作为第一对正负极输出低压电到电能表，电能表的9脚和10脚作为第二对正负极输出低压电到电能表。

本方案通过改变MOS管的连接方式，用电感L1串接在变压器输入端上，直接实现高压降压，输出低压DC。由于电感L1的位置在高压MOS管的后方，因此如果还是假定高压MOS管的耐压是600V，则AC输入电压的最大值为600V÷1.42=422Vac，相比原方案提高了100V。

如果需要隔离电压输出，还可以通过电能表内部的MCU输出控制信号，经过变压器T1和低压MOS管，实现隔离电压在6-7引脚或者9-10引脚输出，从而实现与一般做法同样的功能。由于T1的第5引脚输入是低压DC，因此低压MOS管可以选用较低的耐压值（数十伏即可）。

作为优选，所述整流滤波电路包括二极管DA3、二极管DA4、二极管DB3、二极管DB4、二极管DC3、二极管DC4、二极管DN3、二极管DN4、电容C11、电容C7、电容C9、电阻R2、电阻R11和电阻R13；所述二极管DA3的正极和二极管DA4的负极都连接AC输入端的UVA端，所述二极管DB3的正极和二极管DB4的负极都连接AC输入端的UVB端，所述二极管DC3的正极和二极管DC4的负极都连接AC输入端的UVC端，所述二极管DN3的正极和二极管DN4的负极都连接AC输入端的VN端；二极管DA3的负极、二极管DB3的负极、二极管AC3的负极和二极管AN3的负极都连接电容C11的正极；二极管DA4的正极、二极管DB4的正极、二极管DC4的正极和二极管DN4的正极都连接电容C9的负极；电容C11的负极通过电容C7连接电容C9的正极；电阻R2和电容C11并联，电阻R11和电容C7并联，电阻R13和电容C9并联；电容C11的正极连接高压MOS管的漏极；电容C9的负极作为参考地。

整流滤波电路实现输入电压的整形和干扰滤除。

作为优选，所述控制电路包括开关电源控制芯片、电容C13、电容C4、电阻R7和电阻R9；所述开关电源控制芯片的1脚通过电容C13连接保护地，4脚连接高压MOS管的栅极，5脚连接参考地，8脚连接电阻R7的第一端；电阻R7的第二端连接变压器T1的5脚；电阻R9的第一端连接电阻R7的第一端，电阻R9的第二端连接参考地；电容C4的正极连接变压器T1的5脚，负极连接参考地。

控制电路控制变压器输入的通断。

本发明的实质性效果是，提高了电路输入电压的耐压值，在现场出现过压情况时，能够更好地保护后端设备。

附图说明

图1是现有技术的一种电路图；

图2是本发明的一种电路图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。