新一代智能型電能計量，三相四線智能電表的電源解決方案

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(guān)、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。

2、三相智能電表電源方案

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(shè)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(luò)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LS03-16BxxSS（或LD03-16BxxSS）系列開關(guān)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?？紤]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，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 系列是小體積開關(guān)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，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(shè)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，推出專為電力儀表三相四線制設(shè)計的超寬輸入電壓范圍的開關(guān)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(guān)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(guān)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