[发明专利]电表的电源模块

说明书

本发明提供了一种电表的电源模块，包括主电源模块和辅助电源模块，辅助电源模块通过设置变压模块将低压直流转换为高压输出，设置次级整流输出模块对变压模块输出的电流进行整流而获得高压直流电，高压直流直接连接到智能电表的直流母线上，进而在主电源在市电停电时智能电表仍然可以正常工作，能够实现主、辅电源无法确保无缝切换；辅助电源模块的输出通过单向导通电路连接至主电源模块的直流母线上，从而在主电源模块供电时将辅助电源模块与主电源模块进行有效隔离，无需设置复杂的隔离方案；PWM控制模块根据采样反馈模块所反馈的电压信号来控制变压模块的工作，使辅助电源模块的输出电压在设定的范围内，可靠性高。

技术领域

本发明涉及电源技术领域，特别涉及一种电表的电源模块。

背景技术

近几年来，智能电表的发展十分迅猛，电表的功能越来越多，在变电站用的中压或高压CT电表(CT-电流互感器)，客户有辅助电源端口提供电表电源的需求，要求主电源输入口没有供电时由辅助端口供电而使电表功能正常。高端电表有这样的应用场景，当市电停电也即主电源输入端口没有供电时，电力局管理人员有需求要读取电表的数据，包括本地读取和远程读取，这就要求电表要有辅助电源。辅助电源的输入电压通常为直流12V或24V。

目前，有些方案采用将直流电源直接与主电源的输出电压相汇合的方式，这种做法的明显缺点是：1、主、辅电源无法确保无缝切换；2、主电源通常有多个输出电压，而且输出电压之间是需要4KV工频耐压隔离的，这样就面临一个输入电压对应多个输出电压且要隔离的复杂方案需求；3、客户要求的输入电压通常有2个电压值12V或24V，这样又增加了实现的复杂性而使系统的可靠性没有保障。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种电表的电源模块，包括主电源模块和辅助电源模块。

主电源模块，与交流输入电源相连，将交流电转换成直流电而为电表供电，所述主电源模块具有直流母线；

辅助电源模块，与直流输入电源相连，将低压直流输入电源转变为高压直流输出，所述辅助电源模块包括：将低压直流输入电源转变为高压直流输出的变压模块，将所述变压模块的输出进行整流滤波的次级整流输出模块，对输出模块的输出电压进行采样的采样反馈模块，以及，根据所述采样反馈模块的反馈信号控制所述变压模块工作的PWM控制模块，所述次级整流输出模块的输出通过单向导通电路连接至所述主电源模块的直流母线上。

进一步地，所述变压模块包括：反激式变压器、MOS管以及缓冲电路，缓冲电路并联在反激式变压器原边线圈的两端，所述MOS管的控制极受控于所述PWM控制模块，所述MOS管的源极通过一电阻接地，所述MOS管的漏极连接至所述反激式变压器的原边的正极端，所述PWM控制模块通过所述采样反馈模块的反馈电压来改变所述MOS管的导通占空比，控制所述反激式变压器初级到次级的能量使所述辅助电源模块的输出电压保持在设定范围。

进一步地，所述缓冲电路包括稳压管和二极管，所述稳压管的阳极连接所述反激式变压器的原边的阳极，所述稳压管的阴极连接所述二极管的阴极，所述二极管的阳极分别连接所述反激式变压器的原边的正极端和所述MOS管的漏极。

进一步地，所述采样反馈模块包括分压电路、光耦和电容，所述分压电路的输入端连接所述次级整流输出模块的输出端，所述分压电路包括两路电压输出端，分别为采样电压输出端和设定电压输出端，所述采样电压输出端连接所述光耦的发光器的阳极，所述设定电压输出端连接所述光耦的发光器的阴极，所述光耦的受光器的阴极接地，所述光耦的受光器的阳极连接所述电容的一端，所述电容的另一端接地，所述电容与所述光耦相连的公共端连接所述PWM控制模块。

进一步地，所述分压电路包括相互串联的两分压电阻和稳压管，两分压电阻的串联公共端构成所述采样电压输出端，其中一分压电阻的非公共端连接所述次级整流输出模块的输出端，另一分压电阻的非公共端构成所述设定电压输出端，所述设定电压输出端连接所述稳压管的阴极，所述稳压管的阳极接地。