一种适用于电表的多级结构电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于电表的多级结构电源，包括三级结构，分别为高压变低压级，稳压级和隔离输出级，所述的高压变低压级的输出端连接稳压级和隔离输出级。本实用新型的有益效果为：通过使用本实用新型的多级结构构成的电表电源，不但能在45V～450V交流输入工作电压范围可靠工作，而且减小了高频变压器的工艺复杂性，减小了整体电源的体积，提供更大的灵活性，效率上其可以达到80%以上。
【专利说明】一种适用于电表的多级结构电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及三相电表用开关电源【技术领域】，特别是涉及一种适用于电表的多级结构电源。
【背景技术】
[0002]传统电能表电源多采用变压器实现，随着电能表功能的增加，要求其电源具有更高的功率密度，更高的效率，更小的体积，以及在更宽的工作电压范围。此外开关电源比起线性变压器消耗更少的铜材，成本受铜价波动小。因此，有越来越多的新电表设计使用开关电源。
[0003]然而电表电源设计不同于常规开关电源，其要求更高的绝缘性能，且要承受更高的极限工作电压。一般情况需要两路次级输出，其中一路需要强隔离，采用传统单级开关拓扑(反激或正激)，其要求使用的高频变压器在满足功率要求的前提下，初次级具备4KV交流耐压和6KV直流脉冲耐压要求，显然传统的设计方法需要选择比功率要求更大的变压器磁芯和骨架，使用昂贵的三层绝缘线，以使其能在上述宽电压输入范围内正常工作。
实用新型内容
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种适用于电表的多级结构电源。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:一种适用于电表的多级结构电源，包括三级结构，分别为高压变低压级，稳压级和隔离输出级，所述的高压变低压级的输出端连接稳压级和隔离输出级。
[0006]作为优选的，所述的高压变低压级采用StackBuck设计。
[0007]作为优选的，所述的稳压级采用开关直流降压芯片。
[0008]作为优选的，所述的隔离输出级采用自主Boost芯片。
[0009]作为优选的，所述的自主Boost芯片的骨架磁芯采用EE13。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:通过使用本实用新型的多级结构构成的电表电源，不但能在45V?450V交流输入工作电压范围可靠工作，而且减小了高频变压器的工艺复杂性，减小了整体电源的体积，提供更大的灵活性，效率上其可以达到80%以上。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本实用新型的结构框架图；[0013]图2为本实用新型的StackBuck实现原理图；
[0014]图3为本实用新型的开关直流降压电路原理图；
[0015]图4为本实用新型的自主隔离DCDC电路。
【具体实施方式】
[0016]为了能更清楚地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0017]如图1所示的一种适用于电表的多级结构电源，包括三级结构，分别为高压变低压级，稳压级和隔离输出级，所述的高压变低压级的输出端连接稳压级和隔离输出级。
[0018]第一级为高压变低压级，为了得到更高的效率，选择BUCK拓扑，其效率理想可达到90%，且能在很低的电压可靠工作。为了能在450V极限工作电压下工作，使用StackBuck ( 一种Buck电路中的MOSFET级联技术)设计这一级。其原理实现如图2。
[0019]第二级为稳压级，用于降低主回路电源的纹波，若对于纹波要求不高可以考虑省略。这里我使用开关直流降压芯片实现，保证电源的效率。其原理如图3。
[0020]第三级为隔离输出级，常规电表电源功率分布是主回路功率大，辅助回路功率小，一般辅助回路小于1W，但要求隔离。考虑到现成的隔离DCDC微功率模块绝缘差价格贵，而变压器推挽自激工艺要求高，专用隔离DCDC控制芯片价格高，这里使用一种自主的Boost芯片变通实现隔离DCDC电路。其实现如图4。因为是微功率隔离，这里可以使用很小的骨架磁芯实现，EE13足矣，且使用普通漆包线即可。效率上可以达到75?80%。同时我们可以灵活调整电表电源辅助回路电源功率和绝缘特性，改变DCDC隔离变压器就能实现更高的耐压等级(如8000V脉冲耐压)。
[0021]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种适用于电表的多级结构电源，其特征在于:包括三级结构，分别为高压变低压级，稳压级和隔离输出级，所述的高压变低压级的输出端连接稳压级和隔离输出级。
2.根据权利要求1所述的一种适用于电表的多级结构电源，其特征在于:所述的高压变低压级采用StackBuck设计。
3.根据权利要求1所述的一种适用于电表的多级结构电源，其特征在于:所述的稳压级采用开关直流降压芯片。
4.根据权利要求1所述的一种适用于电表的多级结构电源，其特征在于:所述的隔离输出级采用自主Boost芯片。
5.根据权利要求4所述的一种适用于电表的多级结构电源，其特征在于:所述的自主Boost芯片的骨架磁芯采用EE13。
【文档编号】H02M7/04GK203608100SQ201320787304
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】王丽春, 王清华 申请人:上海协霖电子有限公司