單相多功能電度表的基本單元一般包含計量,CPU,顯示等。對電源來說,主要考慮的是電度表需要幾路電源,各路的電壓、功率需求;有些電表可能還有外接控制線或通訊線,對這些引出線應(yīng)有安全隔離要求。由于該電度表上所用的元器件和集成電路等遠比單相純計量表要多,所需功率也較大,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,電壓線路的靜態(tài)功耗對不同類電度表應(yīng)≤1.5~3W,視在功率≤10VA,一般采用低成本的線性變壓器供電即可。有的供電局對電子電度表功耗提出了更加嚴(yán)格的要求,比如靜態(tài)功耗要1W,而對輸入電壓波動范圍要求在(70%~130%)Un,甚至更大。如果保證在最低輸入電壓70%Rn時電表能輸出正常的工作電壓,按線性變壓器特性,則在額定輸入電壓Un時,輸出電壓會較高,如果輸出電壓整流濾波后采用一般的線性穩(wěn)壓器供電,將會使整機功耗加大;而在最高輸入電壓時,將會使變壓器溫升增大,線性穩(wěn)壓電路損耗加大,發(fā)熱量也會增大;針對整機耗電較大的電子電度表,其解決辦法一是可以采用較好材質(zhì)的硅鋼片,如Z11型硅鋼片;二是低壓輸出穩(wěn)壓電路采用一個低成本的高效率DC/DC變換電路,即可使整機功耗顯著降低,還可在寬輸入電壓范圍內(nèi),穩(wěn)定、高效地工作。這些DC/DC電路可以采用簡單的低成本MC34063、LM2574等DC/DC變換器,采用MC34063設(shè)計的+5V輸出DC/DC變換器如圖3所示。
圖3 DC/DC變換器
現(xiàn)在,大部分供電部門為防止由于電網(wǎng)零線接錯而損壞電度表或人為采用過壓供電方法破壞電度表等問題,已要求新安裝的單相電度表能夠承受高壓(如380V電壓)一定時間(如4h)而不損壞,如果單相表的輸入電路不加處理,輸入的高壓將會使電度表在短時間內(nèi)燒毀。只要在變壓器輸入端串聯(lián)一只合適的PTC熱敏電阻作過流保護,讓外部電壓主要加在PTC熱敏電阻上,則可保證線性變壓器不致發(fā)熱、損壞。為保證不發(fā)生誤動作,熱敏電阻的不動作電流應(yīng)參考電度表的實際交流輸入電流選取,并留有50%余量,居里溫度應(yīng)≥80℃;在最高工作溫度下,最大負荷工作時,電表不能被保護,而在最低工作溫度下,輸入端加入380V交流電時,電度表內(nèi)的PTC應(yīng)在很短時間內(nèi)起保護作用,保證電表不被損壞,電路圖如圖4所示。
圖4單相多功能電度表電源
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