CN103219889A

CN103219889A - 电力采集设备用的多路输出式隔离电源，分立元件式隔离型电源电路以及电力采集设备

Info

Publication number: CN103219889A
Application number: CN2013100941072A
Authority: CN
Inventors: 钱海波; 郭峻峰; 马庆国; 陈凯; 王小毅; 江大川
Original assignee: Holley Technology Co Ltd
Current assignee: Holley Technology Co Ltd
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2033-03-22
Also published as: CN103219889B

Abstract

本发明的实施例提供一种适用于电测量设备的电源，在本发明的一个较佳实施例中，提供一种多路输出式隔离电源，在另一个较佳实施例中，提供一种分立元件式隔离型电源电路。本发明的实施例进一步提供一种采用这种电源的电测量设备及方法。

Description

电力采集设备用的多路输出式隔离电源,分立元件式隔离型电源电路以及电力采集设备

技术领域

本发明涉及电力采集设备领域，更特定言之，本发明的实施例提供一种适用于电测量设备的电源，在本发明的一个较佳实施例中，提供一种多路输出式隔离电源，在另一个较佳实施例中，提供一种分立元件式隔离型电源电路。本发明的实施例进一步提供一种采用这种电源的电测量设备及方法。

背景技术

电测量设备是用于电力***，例如电网供电***中多个环节的电力耗用量或效率等的采集分析仪器装置，在常规的电测量设备中，需要将电力输电线的电力信息进行模拟量的采集，而模拟量通常为高压交流电信号，这就需要一个电力转换装置来进行降压或分压，以降低至一个计算芯片能够采集和计算的低压高电流信号，常规技术中使用变压器或类似降压设备来解决。然而技术人员发现，传统变压器的体积较大，而且电磁干扰较为明显，需要对变压器的铁磁线圈进行隔离和改进。目前电测量设备的功能趋于智能化，因此结构和内部电路需要作出相应的改进，因此内部不可能装设类似变压器这种体积大且干扰强的器件，需要探索新的设计方式。

发明内容

本发明实施例旨在解决现有技术中存在的缺陷，通过以下技术手段加以实现。

技术方案1：一种电力采集设备用隔离型SEPIC电源电路，配置为将来自外部电力源进行电压转换，其包括：

输入端子，用于获取外部电力源；

至少一个电压转换部分，用于对来自所述输入端子的电力源进行降压转换；

接入所述电压转换部分的多个开关器件和充放电器件；以及

连接所述开关器件和充放电器件的输出端子，其中：

所述开关器件包括了三极管Q2，二极管D9、D10，所述充放电器件包括了耦合电容E2。

在一个实施例中，所述电压转换部分包括高频变压器T1，其改进设计在于包括若干个相互独立的电磁导电组件，它们各自连接三极管Q2和二极管D9、D10。

在另一个实施例中，所述电磁导电组件为电感，通过这若干个电感其中之一的导通来为剩余电感提供电力，以产生各自不同的工作电压。

在一个实施例中，所述耦合电容E2与开关器件串接且进一步连接至所述输出端子。

技术方案2：一种多路输出式隔离电源，配置为将来自外部电力源进行降压转换且为多种外部电路提供不同电源电压，其包括：

输入端子，用于获取外部电力源；

接入所述电压转换部分的多个开关器件和充放电器件；以及

连接所述开关器件和充放电器件的多个输出端子，其中：

所述开关器件包括了三极管Q2，二极管D9、D10、D11、D12，所述充放电器件包括了电容C10、C11、C12、C13，电容E2、E3、E4、E5、E6。

在一个实施例中，所述电压转换部分包括高频变压器T1，其改进设计在于包括若干个相互独立的电磁导电组件，它们各自连接三极管Q2和二极管D9、D10，其中为二极管D9、D10进一步分别串接二极管D11、D12以扩展至多个输出端子。

在一个实施例中，所述电磁导电组件为电感，通过这若干个电感其中之一的导通来为剩余电感提供电力，以产生各自不同的工作电压。

在一个实施例中，所述电容E3、E4、E5、E6分别与开关器件串接且进一步连接至所述输出端子，所述电容C10、C11、C12、C13各自并接于所述电压转换部分的输出回路上用以稳压。

在一个实施例中，所述多路输出式隔离电源进一步连接一个外部受控电路。

技术方案3：一种隔离型稳压集成电路，其包括：

隔离型SEPIC电源电路，它包括：输入端子，用于获取外部电力源；至少一个电压转换部分，用于对来自所述输入端子的电力源进行降压转换；接入所述电压转换部分的多个开关器件和充放电器件；以及连接所述开关器件和充放电器件的输出端子，其中所述开关器件包括了三极管Q2，二极管D9、D10，所述充放电器件包括了耦合电容E2；

线性稳压电源电路，它由端子V_S、V_HC以及连接于两者之间的开关器件和充放电器件组成；以及

与所述线性稳压电源电路的端子V_HC连接的反馈电路，它包括：选择开关D8和与之连接的光耦隔离电路，其中所述选择开关D8分别接入所述光耦隔离电路和电压转换部分。

在一个实施例中，所述线性稳压电源电路的开关器件包括三极管Q3和与之连接的稳压二极管D5，充放电器件包括与之并接的电容C5。

在一个实施例中，所述光耦隔离电路包括光耦隔离器OP1，与所述光耦隔离器OP1连接的阻抗R14、R16、R17，基准源U2以及与之并接的电容C9用以稳压。

技术方案4：一种电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，它接入电网电力线并将电力线电压和电流加以转换为电力采集设备的工作电源，其包括：

阻容降压电路，它接入电网电力线，包括阻容降压部分，与所述阻容降压部分连接的整流电路D3，以及一个电压输出部分和电压馈入部分；

与所述电压输出部分或电压馈入部分连接的稳压电路；

连接至所述电压馈入部分的SEPIC控制电路；连接至所述电压输出部分的多路输出式隔离电源；以及分别与所述电压输出部分和多路输出式隔离电源连接的反馈电路。

在一个实施例中，所述反馈电路包括选择开关D8和与之连接的光耦隔离电路，其中所述选择开关D8分别接入所述光耦隔离电路和多路输出式隔离电源。

在一个实施例中，所述光耦隔离电路包括光耦隔离器OP1，与所述光耦隔离器OP1连接的阻抗R14、R16、R17，基准源 U2以及与之并接的电容C9用以稳压。

在一个实施例中，在所述电压馈入部分与多路输出式隔离电源之间，或在所述电压馈入部分与稳压电路之间接设一个线性稳压电源电路，它是由端子V_S、V_HC以及连接于两者之间的开关器件和充放电器件组成。

在一个实施例中，所述阻容降压部分包括串接的阻抗R8，电容C2和TVS二极管D2，以及与之并接的电容C1用以稳压输出。

在一个实施例中，所述整流电路D3包括了多个整流桥式电路。

在一个实施例中，所述电压输出部分包括一个输出端V_S，以及与之连接的阻抗R9、R10。

在一个实施例中，所述电压馈入部分包括接入所述流压输出端V_S的开关二极管D4，以及与之连接的馈入端V_IN和充放电器件，其中所述充放电器件包括了电解电容E1和用于滤波的并接电容C4。

在一个实施例中，所述多路输出式隔离电源包括：

输入端子，用于获取外部电力源；

接入所述电压转换部分的多个开关器件和充放电器件；以及

连接所述开关器件和充放电器件的多个输出端子，其中：

所述开关器件包括了三极管Q2，二极管D9、D10、D11、D12，所述充放电器件包括了电容C8、C10、C11、C12、C13，电解电容E2、E3、E4、E5、E6。

在一个实施例中，所述电解电容E2、E3、E4、E5、E6分别与开关器件串接且进一步连接至所述输出端子，所述电容C8、C10、C11、C12、C13各自并接于所述电压转换部分的输出回路上用以滤波。

在一个实施例中，所述多路输出式隔离电源进一步连接至所述电压输出部分。

在一个实施例中，所述稳压电路的改进设计包括稳压二极管D1和若干个串接的反相器，以及与所述反相器连接的稳压三极管Q1。

在一个实施例中，所述反相器包括相互并接的反相器U1A和U1B，通过稳压二极管D1接入馈入部分，通过反相器U1B接入所述线性稳压电源电路。

在一个实施例中，所述SEPIC控制电路包括PWM波形生成电路，接入所述电压馈入部分的阈值判定电路，以及一个反馈信号端，其等共同组成一个逻辑选择电路。

技术方案5：一种功率控制集成电路，其改进设计在于包括：

并联式稳压电路，它包括稳压二极管D1和若干个串接的反相器，以及与所述反相器连接的稳压三极管Q1；其中所述反相器包括相互并接的反相器U1A和U1B，通过压敏二极管D1接入一个输入端，通过反相器U1B接出一个输出端；以及

SEPIC控制电路，它包括PWM波形生成电路，接入所述电压输出端的阈值判定电路，以及连接至一个反馈电路的反馈信号端，其等共同组成一个逻辑选择电路。

在一个实施例中，所述SEPIC控制电路包括了若干个相互连接的反相器，其等与所述反相器U1A、U1B共同组成一个逻辑控制门阵列。

在一个实施例中，所述PWM波形生成电路、阈值判定电路与反馈信号端相互电耦合以输出一个经过逻辑或运算的电平信号至一个外部的多路输出式隔离电源。

技术方案6：一种电力采集设备，它包括了显示电路、通讯电路，处理器，其改进设计在于：进一步包括前述分立元件式隔离型电源电路，它电耦合于所述显示电路、通讯电路和处理器提供工作电压的电源电路以传输各自的工作电压，其中，通过所述分立元件式隔离型电源电路的阻容降压电路获取电网电力线的电压信号并加以降压，通过多路输出式隔离电源的输出端子MVDD、DVDD为处理器提供工作电压，通过输出端子V485为所述通讯电路提供通讯电压。

在一个实施例中，所述通讯电路、处理器和电源电路是集成于一个PCB电路板之上，以扩大所述电力采集设备的内部空间。

有益效果

本发明技术方案的有益效果显而易见，本发明电路设计以简单易实施为原则，省去了变压器、稳压、脉冲输出和滤波等电路，而是将这些电路的功能集成在本发明的实施例中，例如，可以通过本发明功率控制集成电路来实现PWM脉冲波形、控制端EN和电源的选择输出，这样可以减少设计成本和时间，在保证功能的同时降低了电路的功耗，值得推广。

附图说明

图1为本发明电力采集设备用隔离型SEPIC电源电路的一个较佳实施例的电路原理图；

图2为本发明多路输出式隔离电源的较佳实施例的电路原理图；

图3为本发明线性稳压电源电路的较佳实施例的电路原理图；

图4为本发明反馈电路的较佳实施例的电路原理图；

图5为本发明阻容降压部分的较佳实施例的电路原理图；

图6为本发明SEPIC控制电路的较佳实施例的电路原理图。

具体实施方式

实施例1：

参照图1，绘示出本发明电力采集设备用隔离型SEPIC电源电路的一个较佳实施例，它配置为将来自外部的一个电力源进行电压转换，其包括：

一个输入端子VIN，用于获取来自外部的+30V电力源；

多个电压转换部分，用于对来自所述输入端子的电力源进行降压转换，图1中绘示出了一个电压转换部分T1，它用于对这个+30V电压的升压或降压转换；

接入所述电压转换部分T1的多个开关器件和充放电器件；以及

连接这些开关器件和充放电器件的输出端子，如图1中T1标记的1，2，3，4，5，6，其中：

开关器件主要包括了三极管Q2，二极管D9、D10，充放电器件包括了耦合电容E2。

在一个实施例中，所述电压转换部分采用高频变压器T1，技术人员应该了解的是，对于一个单相电测量设备，设置一个高频变压器T1，而对于电网三相电力采集装置而言，则ABC共用一个高频变压器。而对于高频变压器T1的表述并非是限定了它的形状和功能，也并不能认定为是一个常规的变压器。本领域技术人员应当了解的是，对于一个电力采集设备的电源而言，如果使用常规的工频变压器或开关电源，则首先需要精度的要求及电气隔离的满足，而为了解决这些缺陷，就需要使用高频的变压设备，然而主要的缺陷是它需要设计的很大，这对于一个电力采集设备而言在结构设计上不允许，而且针对于高频变压器的电磁干扰就要变的困难。因此，在本发明的一个实施例中，高频变压器T1采用多路输出隔离的原理，而且不需要线圈绕组。本发明的表述只是在功能上的限定，例如它并非是一个常规的变压器的形状大小，其改进设计在于包括T1***配置的若干个相互独立的电磁导电组件，它们各自连接三极管Q2和二极管D9、D10。

在另一个实施例中，所述电磁导电组件为电感，也可以是其他电感性组件，通过这若干个电感其中之一的导通来为剩余电感提供电力，以产生各自不同的工作电压。在本发明的实施例中，给出一种新颖原理，即一个电源VIN在为变压器T1的其中一个电感提供电力源之后，其他的电感（图1中给出了3个电感，但不限于3个，需要多少种电源输出接口，可以加以扩展）与这个电感之间连接一个电解电容E2，在一个充电周期内，使得其他的电感也产生感应电压，而在电源VIN中断后，其他的电感产生的电压是同时发生的，这时通过电容E2来对其余电感提供不同的电压输出，而且因为产生的电压大小各不相同，那么也就涉及隔离与否的问题，通过独立并接能够避免。在现有技术中，变压器通常采用共模共地方式，这样的方式无法实现完全电气隔离，而且精度影响比较大。

在另一个实施例中，通过开关三极管Q2来实现对此电源电路的开关控制，例如，如果Q2引入的一个电压信号SC可以通过电平的比较来决定是否关断VIN，而且二极管D9和D10可以做到导通和截止的作用。

在一个实施例中，所述耦合电容E2与开关器件串接且进一步连接至所述输出端子。即当开关器件闭合时，此电源电路提供的电压将来自SC电压信号或一个输入电压VHC，也就是说，如果此电源电路的输出电压存在振荡或不稳定，则会通过外部控制信号或稳压电路来维持这个电源电路的输出电压（例如图2中的+4V）的稳定。

实施例2：

图2绘示出一种多路输出式隔离电源的较佳实施例，它配置为将来自外部电力源进行降压转换且为多种外部电路提供不同电源电压，其包括：

输入端子，用于获取外部电力源VIN；

多个电压转换部分，用于对来自所述输入端子的电力源VIN进行降压转换；

接入所述电压转换部分的多个开关器件和充放电器件；以及

连接所述开关器件和充放电器件的多个输出端子，如图2所示的V485端、MVDD或DVDD端，以及从其中一个电感流出的一个反馈电平信号，其中：

所述开关器件包括了用于开关所述多路输出式隔离电源的三极管Q2，用于截止和导通输出端子的二极管D9、D10、D11、D12，它们可以分别做到导通和截止的作用所述充放电器件包括了用于滤波的电容C8、C10、C11、C12、C13，以及提供放电电源的电解电容E2、E3、E4、E5、E6。

在一个实施例中，参照前述实施例1的原理，所述电压转换部分包括高频变压器T1，其改进设计在于包括若干个相互独立的电磁导电组件，它们各自连接三极管Q2和二极管D9、D10，其中为二极管D9、D10进一步分别串接二极管D11、D12以扩展至多个输出端子。

在一个实施例中，所述电磁导电组件为电感，通过这若干个电感其中之一的导通来同时为剩余3个电感提供电力，以产生各自不同的工作电压。

在一个实施例中，所述电解电容E2、E3、E4、E5、E6分别与开关器件串接且进一步连接至所述输出端子V485端、MVDD和DVDD端，所述电容C10、C11、C12、C13各自并接于所述电压转换部分的输出回路上用以稳压或滤波，如图2所示的电容C10、C11、C12、C13各自并接于电解电容E4、E3、E5、E6。

在一个实施例中，所述多路输出式隔离电源进一步连接一个外部受控电路，例如从图2中绘示出的+4V输出端接出，它为外部集成电路提供电力，这个电路可以是计量芯片，强磁场检测传感器等。

实施例3：

参照图3、4、5，共同绘示出一种隔离型稳压集成电路的较佳实施例，其包括：

如图1所示的隔离型SEPIC电源电路，它包括：输入端子，用于获取外部电力源VIN；至少一个电压转换部分T1，用于对来自所述输入端子的电力源VIN进行降压转换；接入所述电压转换部分的多个开关器件和充放电器件；以及连接所述开关器件和充放电器件的输出端子，其中所述开关器件包括了三极管Q2，二极管D9、D10，所述充放电器件包括了耦合电容E2，其中二极管D9和D10可以做到导通和截止的作用；

如图3所示的线性稳压电源电路，它由端子VS、VHC以及连接于两者之间的开关器件和充放电器件组成；以及

如图4所示的与所述线性稳压电源电路的端子VHC连接的反馈电路，它包括：选择开关D8和与之连接的光耦隔离电路41，其中所述选择开关D8分别接入所述光耦隔离电路和电压转换部分。如图4所示，选择开关D8接入电压信号VHC和来自电压转换部分T1的输出电压信号VOUT，如前述实施例所述，若VOUT断开，则由VHC提供工作电压，而在高频变压器T1工作时，此时VHC不能输入+30V电压。

在一个实施例中，所述线性稳压电源电路的开关器件包括三极管Q3和与之连接的压敏二极管D5，充放电器件包括与之并接的滤波电容C5。参照图3，所述的线性稳压电源电路进一步包括了前述实施例中的选择开关D8以及与之电耦合的并接滤波电容C6和C14。

在一个实施例中，所述光耦隔离电路进一步接出+4V电压至外部电路以为之提供工作电压。

在一个实施例中，根据前述实施例所述，所述电压转换部分包括高频变压器T1，其改进设计在于包括若干个相互独立的电磁导电组件，它们各自连接三极管Q2和二极管D9、D10。

在一个实施例中，所述超级电容E2与开关器件串接且进一步连接至所述输出端子。

实施例4：

参照附图，一种电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，它接入电网电力线并将电力线电压和电流加以转换为电力采集设备的工作电源，其包括：

如图5所示的阻容降压电路，它接入电网电力线，包括阻容降压部分41，与所述阻容降压部分41连接的整流电路D3，以及连接这个整流电路D3的一个电压输出部分和电压馈入部分；

与所述电压输出部分或电压馈入部分连接的稳压电路54；

如图6所示的连接至所述电压馈入部分的SEPIC控制电路；连接至所述电压输出部分的多路输出式隔离电源；以及分别与所述电压输出部分和多路输出式隔离电源连接的反馈电路。

在一个实施例中，根据前述实施例的原理，所述反馈电路包括选择开关D8和与之连接的光耦隔离电路31，其中所述选择开关D8分别接入所述光耦隔离电路31和多路输出式隔离电源。

在一个实施例中，所述光耦隔离电路31包括光耦隔离器OP1，与所述光耦隔离器OP1连接的阻抗R14、R16、R17，压敏二极管U2以及与之并接的电容C9用以稳压。

在一个实施例中，所述整流电路D3包括了多个相互耦合电连接的整流桥式电路，用以对降压后的电压和电流信号进行多次整流以转换成无杂波的直流信号。

在一个实施例中，所述电压输出部分包括一个输出端V_S，以及与之连接的阻抗R9、R10，进一步包括一个开关三极管Q1以控制稳压电路与电压输出部分之间的通断。

在一个实施例中，根据前述实施例的原理，所述多路输出式隔离电源包括：

输入端子，用于获取外部电力源；

接入所述电压转换部分的多个开关器件和充放电器件；以及

连接所述开关器件和充放电器件的多个输出端子，其中：

所述开关器件包括了三极管Q2，二极管D9、D10、D11、D12，所述充放电器件包括了电容C10、C11、C12、C13，电解电容E2、E3、E4、E5、E6。

在一个实施例中，所述电解电容E2、E3、E4、E5、E6分别与开关器件串接且进一步连接至所述输出端子，所述电容C8、C10、C11、C12、C13各自并接于所述电压转换部分的输出回路上用以稳压。

在一个实施例中，所述稳压电路的改进设计包括压敏二极管D1和若干个串接的反相器，以及与所述反相器连接的稳压三极管Q1。

在一个实施例中，所述反相器包括相互并接的反相器U1A和U1B，通过压敏二极管D1接入馈入部分，通过反相器U1B接入所述线性稳压电源电路。

在一个实施例中，所述SEPIC控制电路包括PWM波形生成电路51，接入所述电压馈入部分的阈值判定电路52，以及一个反馈信号端53，其等共同组成一个逻辑选择电路。

实施例5：

参照图6，绘示出一种功率控制集成电路，其改进设计在于包括：

并联式稳压电路54，它包括稳压二极管D1和若干个串接的反相器，以及与所述反相器连接的稳压三极管Q1；其中所述反相器包括2个相互串接的反相器U1A和U1B，通过稳压二极管D1接入一个输入端VIN，通过反相器U1A接出一个输出端；以及

SEPIC控制电路，它包括PWM波形生成电路51，接入所述电压馈入部分VIN的阈值判定电路52，以及连接至所述反馈电路的反馈信号端53，其等共同组成一个逻辑选择电路。

在一个实施例中，所述SEPIC控制电路包括了若干个相互连接的反相器U1C，U1D，U1E，其等与所述反相器U1A、U1B共同组成一个逻辑控制门阵列。即按照本实施例的原理可以设计一种集成电路，这个集成电路是一个控制多路输出电源电路的电压稳定的芯片，所述判定电路52和稳压电路54可以连接至两个VIN供电接口，而所述的反相器相互耦合构成了一个逻辑或控制阵列，在其中的一个反相器输出逻辑1时导通，这个芯片所输出的信号SC经过U1E的再次反相来决定所述多路输出电源电路的电源信号的稳定。

在一个实施例中，所述PWM波形生成电路51（包括了一个由U1C和并接的D6和R7组成的振荡电路，输出+15V~20V的方波电平信号）、阈值判定电路52与反馈信号端53相互电耦合以输出一个经过逻辑“或”运算的电平信号至一个外部的多路输出式隔离电源。

实施例6：

在前述实施例的基础上给出一种电力采集设备，它包括了显示电路、通讯电路，处理器，其改进设计在于：进一步包括前述分立元件式隔离型电源电路，它电耦合于所述显示电路、通讯电路和处理器提供工作电压的电源电路以传输各自的工作电压，其中，通过所述分立元件式隔离型电源电路的阻容降压电路获取电网电力线的电压信号并加以降压，通过多路输出式隔离电源的输出端子MVDD、DVDD为处理器提供工作电压，通过输出端子V485为所述通讯电路提供通讯电压。

实施例7：

在前述实施例的基础上给出一种电力采集设备，它包括了LCD显示电路、RS485通讯电路，MCU处理器，其改进设计在于：进一步包括根据前述的分立元件式隔离型电源电路，它电耦合于所述显示电路、通讯电路和处理器提供工作电压的电源电路以传输各自的工作电压，其中所述分立元件式隔离型电源电路的电源提供方法包括步骤：

通过所述阻容降压部分获取电网电力线的电压信号并加以降压转换为电压信号VS和VIN；

通过所述电压输出部分输出电压信号VS至一个线性稳压电源电路，通过所述电压馈入部分分别输出电压信号VIN至所述稳压电路、多路输出式隔离电源及SEPIC控制电路并为其等提供工作电压；

通过所述线性稳压电源电路将电压信号VS转换为一个稳定电压信号VHC以接入所述稳压电路和反馈电路；

通过所述多路输出式隔离电源将接收的电压信号VIN进行转换成多个不同的输出电源信号，且将其中的一个输出电源信号输入至所述反馈电路以与所述反馈电路接收到的电压信号VHC进行比较，且将比较后的电压信号加以反馈输出给SEPIC控制电路；

通过所述SEPIC控制电路的PWM波形生成电路生成一个PWM信号波，通过阈值判定电路来判定电压信号VIN是否超出一个+25V阈值以输出一个控制信号EN，以及通过一个反馈信号端来接收来自所述反馈电路的反馈电压信号FB；

将所述PWM信号波、反馈电压信号FB和控制信号EN进行逻辑或运算后，再将一个控制信号SC输入至所述多路输出式隔离电源的开关三极管Q2；以及

所述多路输出式隔离电源通过所述控制信号SC来判定多个输出电源信号是否稳定。

在一个实施例中，所述多路输出式隔离电源进一步连接一个外部受控电路；所述反馈电路进一步连接至一个外部受控电路。

在一个实施例中，所述通讯电路、处理器和电源电路是集成于一个PCB电路板之上，所述电源的提供方法是在所述的PCB电路板之上实现。

工业实用效果

以一个普通的单相智能电能表为例，它的成本上的比较为：普通单相表变压器为2元，而三相表变压器为8元，而本发明实施例仅在一个PCB板三相表上设计而且无需加装变压器，大约节省5元；同时一个电表实施例的外壳高度可从40mm降至20mm，方便于内部更多的版图设计和散热；在功耗方面，电源电路实施例的有功功率从0.5W降至0.35W；输入电压范围从0.6Un~1.9Un扩展为宽电压范围0.4Un~3Un。

以上仅为本发明的较佳实施例及其组合，并非是对本发明的限定，技术人员应当了解的是，本发明所主张的保护范畴是通过所附权利要求加以限定。

Claims

1.一种电力采集设备用隔离型SEPIC电源电路，配置为将来自外部电力源进行电压转换，其特征在于包括：

输入端子，用于获取外部电力源；

连接所述输入端子的至少一个隔离电压转换部分，用于对来自所述输入端子的电力源进行电压转换；

接入所述隔离电压转换部分的多个开关器件和充放电器件；以及

连接所述开关器件和充放电器件的输出端子，其中：

2.根据权利要求1所述的电力采集设备用隔离型SEPIC电源电路，其特征在于：所述隔离电压转换部分包括高频变压器T1，其改进设计在于包括若干个相互独立的电磁导电组件，它们各自连接三极管Q2和二极管D9、D10。

3.根据权利要求2所述的电力采集设备用隔离型SEPIC电源电路，其特征在于：所述电磁导电组件为电感，通过这若干个电感其中之一的导通来同时为剩余电感提供电力，以产生各自不同的工作电压。

4.根据权利要求1所述的电力采集设备用隔离型SEPIC电源电路，其特征在于：所述耦合电容E2与开关器件串接且进一步连接至所述输出端子。

5.一种多路输出式隔离电源，配置为将来自外部电力源进行降压转换且为多种外部电路提供不同电源电压，其特征在于包括：

输入端子，用于获取外部电力源；

至少一个隔离电压转换部分，用于对来自所述输入端子的电力源进行降压转换；

连接所述开关器件和充放电器件的多个输出端子，其中：

6.根据权利要求5所述的多路输出式隔离电源，其特征在于：所述隔离电压转换部分包括高频变压器T1，其改进设计在于包括若干个相互独立的电磁导电组件，它们各自连接三极管Q2和二极管D9、D10，其中为二极管D9、D10进一步分别串接二极管D11、D12以扩展至多个输出端子。

7.根据权利要求6所述的多路输出式隔离电源，其特征在于：所述电磁导电组件为电感，通过这若干个电感其中之一的导通来为剩余电感提供电力，以产生各自不同的工作电压。

8.根据权利要求5所述的多路输出式隔离电源，其特征在于：所述电解电容E2、E3、E4、E5、E6分别与开关器件串接且进一步连接至所述输出端子，所述电容C8、C10、C11、C12、C13各自并接于所述隔离电压转换部分的输出回路上用以稳压或滤波。

9.根据权利要求5所述的多路输出式隔离电源，其特征在于：所述多路输出式隔离电源进一步连接一个外部受控电路。

10.一种隔离型稳压集成电路，其特征在于包括：

隔离型SEPIC电源电路，它包括：输入端子，用于获取外部电力源；至少一个隔离电压转换部分，用于对来自所述输入端子的电力源进行降压转换；接入所述隔离电压转换部分的多个开关器件和充放电器件；以及连接所述开关器件和充放电器件的输出端子，其中所述开关器件包括了三极管Q2，二极管D9、D10，所述充放电器件包括了耦合电容E2；

线性稳压电源电路，它由端子VS、VHC以及连接于两者之间的开关器件和充放电器件组成；以及

与所述线性稳压电源电路的端子VHC连接的反馈电路，它包括：选择开关D8和与之连接的光耦隔离电路，其中所述选择开关D8分别接入所述光耦隔离电路和隔离电压转换部分。

11.根据权利要求10所述的隔离型稳压集成电路，其特征在于：所述线性稳压电源电路的开关器件包括三极管Q3和与之连接的稳压二极管D5，充放电器件包括与之并接的电容C5。

12.根据权利要求10所述的隔离型稳压集成电路，其特征在于：所述光耦隔离电路包括光耦隔离器OP1，与所述光耦隔离器OP1连接的阻抗R14、R16、R17，基准源 U2以及与之并接的电容C9用以滤波。

13.根据权利要求10所述的隔离型稳压集成电路，其特征在于：所述隔离电压转换部分包括高频变压器T1，其改进设计在于包括若干个相互独立的电磁导电组件，它们各自连接三极管Q2和二极管D9、D10。

14.根据权利要求13所述的隔离型稳压集成电路，其特征在于：所述电磁导电组件为电感，通过这若干个电感其中之一的导通来为剩余电感提供电力，以产生各自不同的工作电压。

15.根据权利要求10所述的隔离型稳压集成电路，其特征在于：所述耦合电容E2与开关器件串接且进一步连接至所述输出端子。

16.根据权利要求10所述的隔离型稳压集成电路，其特征在于：所述多路输出式隔离电源进一步连接一个外部受控电路。

17.一种电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，它接入电网电力线并将电力线电压和电流加以转换为电力采集设备的工作电源，其特征在于包括：

阻容降压电路，它接入电网电力线，包括阻容降压部分，与所述阻容降压部分连接的整流电路D3，以及连接所述整流电路D3的电压输出部分和电压馈入部分；

与所述电压输出部分及电压馈入部分连接的稳压电路；

连接至所述电压馈入部分的SEPIC控制电路；连接至所述电压输出部分或电压馈入部分的多路输出式隔离电源；以及分别与所述电压输出部分和多路输出式隔离电源连接的反馈电路。

18.根据权利要求17所述的电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，其特征在于：所述反馈电路包括选择开关D8和与之连接的光耦隔离电路，其中所述选择开关D8分别接入所述光耦隔离电路和多路输出式隔离电源。

19.根据权利要求18所述的电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，其特征在于：所述光耦隔离电路包括光耦隔离器OP1，与所述光耦隔离器OP1连接的阻抗R14、R16、R17，基准源U2以及与之并接的电容C9用以滤波。

20.根据权利要求17所述的电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，其特征在于：在所述电压馈入部分与多路输出式隔离电源之间，或在所述电压馈入部分与稳压电路之间接设一个线性稳压电源电路，它是由端子VS、VHC以及连接于两者之间的开关器件和充放电器件组成。

21.根据权利要求20所述的电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，其特征在于：所述线性稳压电源电路的开关器件包括三极管Q3和与之连接的稳压二极管D5，充放电器件包括与之并接的电容C5。

22.根据权利要求17所述的电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，其特征在于：所述阻容降压部分包括串接的阻抗R8，电容C2和对流二极管D2，以及与之并接的电容C1用以稳压输出。

23.根据权利要求17所述的电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，其特征在于：所述整流电路D3包括了相互耦合电连接的多个整流桥式电路。

24.根据权利要求17所述的电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，其特征在于：所述电压输出部分包括一个输出端VS，以及与之连接的阻抗R9、R10。

25.根据权利要求24所述的电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，其特征在于：所述电压馈入部分包括接入所述流压输出端VS的开关二极管D4，以及与之连接的馈入端VIN和充放电器件，其中所述充放电器件包括了电解电容E1和用于滤波的并接电容C4。

26.根据权利要求17所述的电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，其特征在于，所述多路输出式隔离电源包括：

输入端子，用于获取外部电力源；

连接所述开关器件和充放电器件的多个输出端子，其中：

27.根据权利要求26所述的电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，其特征在于：所述隔离电压转换部分包括高频变压器T1，其改进设计在于包括若干个相互独立的电磁导电组件，它们各自连接三极管Q2和二极管D9、D10，其中为二极管D9、D10进一步分别串接二极管D11、D12以扩展至多个输出端子。

28.根据权利要求27所述的电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，其特征在于：所述电磁导电组件为电感，通过这若干个电感其中之一的导通来为剩余电感提供电力，以产生各自不同的工作电压。

29.根据权利要求26所述的电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，其特征在于：所述电解电容E2、E3、E4、E5、E6分别与开关器件串接且进一步连接至所述输出端子，所述电容C8、C10、C11、C12、C13各自并接于所述隔离电压转换部分的输出回路上用以稳压或滤波。

30.根据权利要求26所述的电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，其特征在于：所述多路输出式隔离电源进一步连接至所述电压输出部分。

31.根据权利要求17所述的电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，其特征在于：所述稳压电路的改进设计包括稳压二极管D1和若干个与之串接的反相器，以及与所述反相器连接的稳压三极管Q1。

32.根据权利要求31所述的电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，其特征在于：所述反相器包括相互串接的反相器U1A和U1B，通过稳压二极管D1接入馈入部分，通过反相器U1A接入所述电压输出部分。

33.根据权利要求17所述的电力采集设备用分立元件式隔离型电源电路，其特征在于：所述SEPIC控制电路包括PWM波形生成电路，接入所述电压馈入部分的阈值判定电路，以及一个反馈信号端，其等互相电耦合以组成一个逻辑选择电路。

34.一种功率控制集成电路，其特征在于包括：

并联式稳压电路，它包括稳压二极管D1和若干个串接的反相器，以及与所述反相器连接的稳压三极管Q1；其中所述反相器包括相互并接的反相器U1A和U1B，通过稳压二极管D1接入一个输入端，通过反相器U1A接出一个输出端；以及

SEPIC控制电路，它包括PWM波形生成电路，接入所述电压馈入部分的阈值判定电路，以及连接至一个反馈电路的反馈信号端，其等共同组成一个逻辑选择电路。

35.根据权利要求32所述的功率控制集成电路，其特征在于：所述SEPIC控制电路包括了若干个相互连接的反相器，其等与所述反相器U1A、U1B共同组成一个逻辑控制门阵列。

36.根据权利要求33所述的功率控制集成电路，其特征在于：所述PWM波形生成电路、阈值判定电路与反馈信号端相互电耦合以输出一个经过逻辑或运算的电平信号至一个外部的多路输出式隔离电源。

37.一种电力采集设备，它包括了显示电路、通讯电路，处理器，其特征在于：进一步包括根据权利要求17所述的分立元件式隔离型电源电路，它电耦合于所述显示电路、通讯电路和处理器提供工作电压的电源电路以传输各自的工作电压，其中，通过所述分立元件式隔离型电源电路的阻容降压电路获取电网电力线的电压信号并加以降压，通过多路输出式隔离电源的输出端子MVDD、DVDD为处理器提供工作电压，通过输出端子V485为所述通讯电路提供通讯电压。

38.根据权利要求37所述的电力采集设备，其特征在于：所述通讯电路、处理器和电源电路是集成于一个PCB电路板之上。

39.一种电力采集设备，它包括了显示电路、通讯电路，处理器，其特征在于：进一步包括根据权利要求17所述的分立元件式隔离型电源电路，它电耦合于所述显示电路、通讯电路和处理器提供工作电压的电源电路以传输各自的工作电压，其特征在于，所述分立元件式隔离型电源电路的电源提供方法包括步骤：

40.根据权利要求39所述的电力采集设备，其特征在于：所述多路输出式隔离电源进一步连接一个外部受控电路；所述反馈电路进一步连接至一个外部受控电路。

41.根据权利要求39所述的电力采集设备，其特征在于：所述通讯电路、处理器和电源电路是集成于一个PCB电路板之上，所述电源的提供方法是在所述的PCB电路板之上实现。