专利名称：具有新型电源模块的电度表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电计量控制设备领域，涉及一种具有新型电源模块的电度表。
现有技术中，很多电子产品，如电度表的计量、控制板等，接入电流为市电网交流220V或380V，而产品电路中工作电压是直流5至36V，获取这种低压直流电的常规方法是先由电源变压器降压，再经整流器整流，其不足之处在于为减少变损，防止电流过大而使变压器发热并产生磁场，电源变压器的体积都较大，从而成本较高；另外，为防止市电网电压波动的影响，需增装稳压补偿线路，其中必不可少要用铝电解电容，这种电容的连续使用时间只有3000至5000小时，不适用于全年连续工作的仪表设备，如电度表、燃气表、水表、热力表等的计量、控制板，特别是目前大量推广应用的民用电度表的计量控制板或计量板，因为是接在电磁感应电度表中为防止外界产生的磁场干扰电度表的运转，必须取消电源变压器，需要一种寿命长、体积小、功耗低、具有稳压补偿功能、无谐波的直流电源；而国外产品线路设计复杂，制造工艺难度大，价格昂贵，难以被接受。
本实用新型的目的在于提供一种具有新型电源模块的电度表，其电源模块，即直流电源无电源变压器，无铝电解电容，使用寿命长，可连续工作22万小时以上，不产生磁场，外接电路元器件少、体积小、制做装配简单、成本低，有自动补偿功能，输出直流线性好，输出工作电流幅度宽，从2A至50mA，输出工作电压，从5V至36V，功耗低、可靠性强，特别适用于20W至50W小功率设备开关电源，尤其是作为电度表的配套计量控制板或计量板的工作电源，电度表能长期稳定准确运行。
本实用新型的具体方案如下具有新型电源模块的电度表，包括电度表1、计量控制板或计量板2和电源模块3以及相关元器件按一定电路经导线相互连接在一起，其特征在于电源模块3结构如下交流220V电源经整流器4整流，再经滤波器5滤波后分为两个直流输出端，一端接输出级8，另一端接直流变换器6，功率极7与直流变换器6组成闭环回路，其输出端接输出级8，输出级8向外输出低压直流工作电压到计量控制板或计量板2以及全电子电度表1。
本发明的有益之处在于其电源模块3无电源变压器，无铝电解电容，使用寿命长，无谐波、功耗低、过载力强、适用范围宽、可靠性高、体积小、制做装配简单、成本低，尤其适合作为电度表的配套计量控制板或计量板的工作电源，电度表能长期、稳定、准确运行。
附
图1、电路原理方块图；附图2、电源模块3的电路图；实施例结合附图进一步祥加说明。
如附图1所示例1、电度表1为单相不带IC卡的全电子电度表，配套专用计量板2及电源模块3。
例2、电度表1为单相带IC卡的电度表，配套专用计量控制板2及电源模块3。
例3、电度表1为三相不带IC卡的电度表，配套专用计量板2及电源模块3。
如附图2所示电源模块3的电路如下整流器4是由四支整流管D1至D4组成的桥式整流，滤波器5为固体钽电容E1；输出级8包括高频变压器B及相应外围电路元器件，其次级线圈L3，一端负载接地，另一端串联整流管D5后，接由电感线圈L4与固体钽电容E2和E3组成的л型滤波器后，向外输出低压直流工作电压；其初级主线圈L1的一端a，接滤波器5滤波后的一个直流输出端，另一端b接功率级7的输出端，即绝缘栅型场效应管UT1的漏极D，同时串联整流管D6后，与a端并联电阻R1和电容C1；另有初级辅助线圈L2与初级主线圈L1双线并绕，反相输出，其一端机内接地；直流变换器6包括芯片IC及其①至⑧脚连接的相应外围电路元器件，滤波器5滤波后的另一个直流输出端串联电阻R2后，接IC⑦脚；初级辅助线圈L2的另一端串联整流管D7后，与机内接地并联电容C2和C3后，接IC⑦脚；IC①与②与脚间并联电阻R3和电容C4；IC④脚通过电容C5机内接地，同时与IC⑧脚间串联电阻R4；IC⑤脚机内接地；IC⑥脚作为直流变换器6的输出端接功率极7的输入端；IC③脚通过电容C6机内接地；功率极7包括绝缘栅型场效应管UT1及相应电路元器件，其漏极D为功率极7的输出端，其栅极G与源极S并联整流管D8和电容C7后，再串联电阻R6后，作为功率级7的输入端接IC⑥脚，其源极S串联电阻R7后机内接地，同时串联电阻R5后接IC③脚，构成功率极7与直流变换器6的闭环回路。
为使输出极8向外输出低压直流工作电压更稳定，以光电隔离9反馈法进一步调整输出极8的高频输入电压；光电隔离9反馈调整电路包括光电耦合器UT2及相应电路元器件输出极8中，高频变压器B的次级线圈L3所接的电感线圈L4的外端C串联电阻R8后，接光电耦合器UT2①脚，该外端C同时再串联电阻R9、R10后负载接地，电阻R9与R10的公共接点与UT2②脚之间，依次串联电阻R11、R12和电容C8，另有可控硅UT3，其阳极a接UT2②脚，阴极C负载接地，控制极g接电阻R11与R12的公共接点；UT2③脚通过电阻R13机内接地，同时串联电阻R14后接IC②脚；UT2④脚接IC⑦脚。
有关电路元器件的规格型号如下D1至D51N4007、D6至D81N4148，固体钽电容E1400V10μ，E1、E210至400V100μ；普通电容C1、C3、C4、C6、C80.01μ，C2100μ，C54700P，C71500P；电阻R12W2.2K，R22W130K，其余1/8至1/4W，R3、R4、R145.1K，R5、R6、R13330Ω，R7560Ω，R8100Ω，R92.7K，R102.2K，R11400Ω，R1210K；UT1437IRF820，UT24N33，UT31A；IC为1842型DC-DC转换。
示例
表示机内接地，
表示负载接地芯片IC的功能包括电压比较、电流比较、振荡、误差放大、锁存、趋动等。
权利要求1.具有新型电源模块的电度表，包括电度表(1)、计量控制板或计量板(2)和电源模块(3)以及相关元器件按一定电路经导线相互连接在一起，其特征在于电源模块(3)结构如下交流220V电源经整流器(4)整流，再经滤波后分为两个直流输出端，一端接输出级(8)，另一端接直流变换器(6)，功率级(7)与直流变换器(6)组成闭环回路，其输出端接输出级(8)，输出级(8)向外输出低压直流工作电压到计量控制板或计量板(2)以及全电子电度表(1)。
2.根据权利要求1所述的具有新型电源模块的电度表，其特征在于电源模块(3)的电路如下整流器(4)是由四支整流管D1至D4组成的桥式整流，滤波器(5)为固体钽电容E1；输出极(8)包括高频变压器B及相应外围电路元器件，其次极线圈L3，一端负载接地，另一端串联整流管D5后，接由电感线圈L4与固体钽电容E2和E3组成的л型滤波器后，向外输出低压直流工作电压；其初极线圈L1的一端a，接滤滤器(5)滤波后的一个直流输出端，另一端b接功率极(7)的输出端，即绝缘栅型场效应管UT1的漏极D，同时串联整流管D6后，与a端并联电阻R1和电容C1；另有初级辅助线圈L2与初极主线圈L1双线并绕，反相输出，其一端机内接地，直流变换器(6)包括芯片IC及其①至⑧脚连接的相应外围电路元器件，滤波器(5)滤波后的另一个直流输出端串联电阻R2后，接IC⑦脚；IC①与②脚间并联电阻R3和电容C4；IC④脚通过电容C5机内接地，同时与IC⑧脚间串联电阻R4；IC⑤脚机内接地；IC⑥脚作为直流变换器(6)的输出端接功率极(7)的输入端；IC③脚通过电容C6机内接地；功率极(7)包括绝缘栅型场效应管UT1及相应电路元器件，其漏极D为功率级(7)的输出端，其栅极G与源极S并联整流管D8和电容C7后，再串联电阻R6后，作为功率级(7)的输出端接IC⑥脚，其源极S串联电阻R7后机内接地，同时串联电阻R5后接IC③脚，构成功率极(7)与直流变换器(6)的闭环回路。
3.根据权利要求1或2所述的具有新型电源模块的电度表，其特征在于还具有光电隔离(9)反馈调整电路，包括光电耦合器UT2及相应电路元器件输出极(8)中，高频变压器B的次极线圈L3所接的电感线圈L4的外端C串联电阻R8后，接光电耦合器UT2①脚，该外端C同时再串联电阻R9、R10后负载接地，电阻R9与R10的公共接点与UT2②脚之间，依次串联电阻R11、R12和电容C8，另有可控硅UT3，其阳极a接UT2②脚，阴极C负载接地，控制极g接电阻R11与R12的公共接点；UT2③脚通过电阻R3机内接地，同时串联电阻R14后接IC②脚；UT2④脚接IC⑦脚。
专利摘要具有新型电源模块的电度表,属于用电计量控制设备领域,包括电度表(1)、计量控制板或计量板(2)和电源模块(3),特征在于:电源模块(3)无电源变压器,无铝电解电容,交流电源整流后,经直流变换器(6)、功率极(7)后,由输出级(8)输出所需直流电;有益之处为:使用寿命长、无谐波、功耗低、过载力强、适应范围宽、可靠性高、体积小、制做装配简单、成本低,尤其适合作为电度表的配套计量控制板的工作电源,电度表能长期、稳定、准确运行。
文档编号G01R21/00GK2397497SQ9925440
公开日2000年9月20日 申请日期1999年11月23日 优先权日1999年11月23日
发明者张国藩, 田一心 申请人:北京科博智能仪表有限责任公司