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三相智能電表開關電源解決方案

2014-04-11 09:35:31 電子發燒友  點擊量: 評論 (0)
智能電表是智能電網的智能終端,除了具備傳統電能表基本用電量的計量功能以外,為了適應智能電網和新能源的使用它還具有用電信息存儲、雙向多種費率計量功能、用戶端控制功能、多種數據傳輸模式的雙向數據通信

       輸出電路由肖特基二極管,吸收電路,濾波器構成。為了紋波要求,采用二級濾波器。其中輸出1為主5V,與12V共地,另外一個5V的參考地與輸出1,2隔離。考慮到多路輸出負載交叉調整問題,12V的參考疊加在5V輸出。這樣對于12V輸出,調整精度有所提高。因為規避了5V輸出上二極管正向壓降隨電流變化的影響。基于動態穩定性方面的考慮,12V輸出電容C8放置于5V輸出,這樣可以避免5V輸出大動態負載跳變時造成12V輸出不穩定的情況。

       反饋電路由分壓網絡、補償網絡、TL431及光耦構成。補償部分由C10,C11和R10構成,其中R10與C10,C11分別構成兩個極點和零點對電流型反激進行補償。

      變壓器考慮尺寸,選用EE20-PC40磁芯。綜合占空比,選擇

      設計考慮:

      ICE3AR2280JZ的最大占空比為0.7,為了合理利用占空比以覆蓋超寬的電壓范圍,取反射電壓為150V。根據最低輸入電壓,滿載條件可知最大占空比為0.62。因此電感為:1.024mH
      選原邊匝數Np=72,副邊主5V匝數Ns1=3,芯片Vcc匝數Nvcc=8;考慮到輸出采用直流層疊的方式,故12V繞組圈數取4(12V繞組疊加于主5V輸出,而非5V繞組端)。變壓器結構如下:
      結語:

       通過測試可以看出:當CoolSET內部MOSFET的Vds電壓達到550V左右時,電壓被TVS所鉗位;通過原邊電流的續流將外置MOSFET徹底關斷,從而使得整個關斷的電壓應力由兩個MOSFET串聯分擔。采用二級LC濾波后,輸出紋波為:24mV(5V),79mV(12V),20mV(隔離5V);交叉調整率方面可以在輸出不外加線性穩壓器情況下實現10%以內的交叉調整(》10%負載)。對于更高壓的設計,可以采用多個TVS串聯方式,以800VCoolSET和800VCoolMOS為例,最高耐壓可達1600V。可以完全適應高壓輸入應用的要求。

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責任編輯:張星光

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