目前，三相四線數(shù)字化電能表是新一代智能型電能計量產(chǎn)品，主要應用于能源管理系統(tǒng)、數(shù)字化變電站、配電網(wǎng)自動化、工業(yè)自動化等場合，是電力負載管理系統(tǒng)的配套終端產(chǎn)品，由電力控制中心調(diào)配，實現(xiàn)電網(wǎng)的合理配置和監(jiān)測，為電力營銷自動化提供終端數(shù)據(jù)。在智能電表、電力轉(zhuǎn)換開關、消防監(jiān)控等系統(tǒng)中，很多都采用三相四線接線方式。

1、引言

傳統(tǒng)的三相四線制智能電表，為解決高壓輸入及四線制的供電要求，采用3PCS工頻變壓器進行電壓變換，再通過整流及濾波電路實現(xiàn)直流電壓的輸出,這種方案的優(yōu)勢是成本低，缺點是體積大。同時不同國家、不同區(qū)域，三相四線智能電表的工作電壓存在很大的區(qū)別。目前一些國家(如中國、俄羅斯)實際供電電壓達到380VAC、而有的國家(如美國)則達到了480VAC。如果把如此高的供電電壓通過線-線直接接入85-264VAC輸入的AC/DC電源中，則電源將出現(xiàn)過壓損壞等情況。因此，85-264VAC輸入的常規(guī)電源已經(jīng)不能滿足此應用需求。為滿足全球單相或三相輸入電壓(100VAC~480VAC)和智能電表小體積的要求，金升陽推出了90-528VAC輸入的小體積高性價比開關電源LS03-16BXXSS系列。

2、三相智能電表電源方案

金升陽微功率三相四線制電力專用電源LS03-16BxxSS或LD03-16BxxSS系列能夠解決工頻變壓器的體積大、設計復雜、輸入電壓高等問題。下面為三相智能電表的電源解決方案。

圖一 三相四線制智能電表方案框圖

圖(一)為三相四線智能電表功能框圖。，主要由EMC防護、電源模塊、網(wǎng)絡模塊、人機交互模塊、高速數(shù)據(jù)處理器、實時時鐘、數(shù)據(jù)接口及采集模塊等組成。該方案推薦選用金升陽LS03-16BxxSS(或LD03-16BxxSS)系列開關電源。此電源輸入電壓為90-528VAC，可從前端三相輸入中的任何相電壓或線電壓中直接取電，而不因過壓導致模塊損壞。經(jīng)過LS03-16BxxSS轉(zhuǎn)換為隔離的DC電源，再經(jīng)過LDO的轉(zhuǎn)換給系統(tǒng)的其他功能模塊供電。考慮到智能電表需向外部接口提供信息和進行數(shù)據(jù)交換，為使信號傳輸穩(wěn)定可靠，建議選擇帶集成隔離電源的通信模塊，如金升陽TDX01D485系列485通信模塊，能有效抑制電磁干擾和消除地環(huán)路影響。

3、LS03-16BxxSS系列模塊電源簡介

LS03-16BxxSS 系列是金升陽為客戶提供的小體積開關模塊電源。該系列電源具有全球輸入電壓范圍、交直流兩用、低功耗、高效率、高可靠性、安全隔離等優(yōu)點。同時，該系列電源也滿足國際UL60950/EN60950 標準。能夠廣泛適用于工控和電力儀器儀表等對體積要求苛刻、輸入電壓要求寬、需要滿足UL/CE 認證并對EMC 要求不高的場合。

產(chǎn)品特點：

● 超寬輸入電壓：90~ 528VAC

● 交直流兩用(同一端子輸入電壓)

● 4000VAC 高隔離電壓

● 小體積、高功率密度

● 輸出短路、過流保護功能

● 工業(yè)級工作溫度范圍：-40℃～+85℃

● 符合UL60950/EN60950 認證標準

4、LD03-16Bxx系列模塊電源簡介

針對寬電壓輸入微功率三相四線制電源，為滿足不同環(huán)境應用需求，金升陽不僅提供小體積、高功率密度、經(jīng)濟型的SIP封裝，而且還提供內(nèi)置EMC防護濾波電路的DIP封裝LD03-16Bxx，此產(chǎn)品在環(huán)境不是很惡劣的情況下，無需增加任何EMC器件即可滿足IEC 61000-6-3、IEC 61000-6-1標準要求，為客戶系統(tǒng)設計提供便利。

產(chǎn)品特點：

● 超寬輸入電壓：90~ 528VAC/100~745VDC

● 交直流兩用(同一端子輸入電壓)

● 3000VAC 高隔離電壓

● 小體積、高功率密度

● 產(chǎn)品裸機即可以滿足IEC 61000-6-1、IEC 61000-6-3 EMC標準要求

5、LO10-26D0512-04三相四線制電力儀表專用電源介紹

儀表接入電網(wǎng)的方式有兩種，直接接入或經(jīng)電壓互感器接入。如果是經(jīng)電壓互感器接入，根據(jù)IEC 62052-11：2003標準要求，輸入電壓會低至60V。為滿足智能電表更低輸入電壓和電力行業(yè)單相或三相輸入的要求，金升陽推出專為電力儀表三相四線制設計的超寬輸入電壓范圍的開關電源。

LO10-26D0512-04可在65-460VAC 或90-650VDC 超寬輸入電壓下工作，符合額定電壓380/220VAC(三相四線)、任接2 根線工作的供電要求。當供電系統(tǒng)發(fā)生故障導致輸入過壓時，電源會自動關機，從而保障電源及終端不受損。

產(chǎn)品特點：

● 三相四線超寬輸入: 65~460VAC/90~650VDC

● 接入三相四線供電系統(tǒng)任意兩線，電源正常工作

● 傳導/輻射：CLASS B

● 群脈沖/浪涌：四級

● 具有輸出短路、過流和輸入過壓關斷保護功能

● 高效率、高可靠性，低紋波噪聲、低待機功耗

● 采用長壽命低阻抗電解電容

6、應用注意事項

LS03-16BxxSS系列電源，如果需應用在電磁環(huán)境比較惡劣的場合中，為使產(chǎn)品工作穩(wěn)定且不被電磁干擾輕易損壞，建議在電源輸入端口增加相應的EMC外圍電路，以滿足一定指標的電磁兼容性能，如圖(二)所示為推薦電路供參考：

圖二 LS03-16BxxSS EMC外圍推薦電路

注：具體元器件選型參數(shù)請參考LS03-16BxxSS技術手冊。

7、總 結

隨著智能電表在全球各地廣泛普及，其不僅要求開關電源具有小體積、高可靠性等，更要求開關電源能夠同時兼容多種輸入電壓。憑借著技術平臺優(yōu)勢和自主創(chuàng)新能力，金升陽精心研發(fā)出滿足全球輸入電壓范圍的隔離型開關電源，為電力電表、消防監(jiān)控等行業(yè)產(chǎn)品的供電設計帶來便利。