CN106787833A - 一种具有dc/dc转换模块的电源电路 - Google Patents

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Abstract

一种具有DC/DC转换模块的电源电路，其特征在于，所述电源电路包括变压器、整流电路与DC/DC转换模块，所述变压器、整流电路、DC/DC转换模块依次连接，所述DC/DC转换模块包括第一转换电路、第二转换电路及第三转换电路，第一转换电路包括放大器芯片IC4、电阻R110、电阻R111、电容C8、电感L2。本方案的电源电路提供了DC/DC转换电路转换为为多种工作电压，为电能表的不同功能模块的电路供电；电源电路供电***稳定性高，抗干扰能力强。

Description

一种具有DC/DC转换模块的电源电路
技术领域
本发明属于电子电表技术领域，具体涉及一种电能表上的具有DC/DC转换模块的电源电路。
背景技术
常用的家用电能表大都功能比较单一，为了减少占用PCB板的占用面积，减少电能表内的布线构架，电源电路结构大都比较简单，因此稳定性及抗干扰能力都比较差，而电源***的好坏直接决定电子式电能表的优劣。而且电能表中有多个功能模块电路，需要设置专门的电源转换电路。目前电能表上的转换电路存在***稳定性差，电磁相互干扰的问题，影响电能表的使用性能，电源电压不稳定也使得电能表使用过程中存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前电能表中电源电路存在电磁干扰、稳定性差的问题，提供一种具有DC/DC转换模块的电源电路。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种具有DC/DC转换模块的电源电路，所述电源电路包括变压器、整流电路与DC/DC转换模块，所述变压器、整流电路、DC/DC转换模块依次连接，所述DC/DC转换模块包括第一转换电路、第二转换电路及第三转换电路，所述第一转换电路包括放大器芯片IC4、电阻R110、电阻R111、电容C8、电感L2，电路前端电压VDCC与电阻R110、放大器芯片IC4的第4脚依次连接，电阻R110的输入端与放大器芯片IC4第5脚之间的节点接电容C52的一端，电容C52另一端接地，放大器芯片IC4第6脚、二极管D7的负极之间的节点与电容C8、电感L2两者之间的节点相互连接，放大器芯片IC4第1脚与电阻R111、电容C8、电感L2输入端依次连接，放大器芯片IC4第2脚接地，电感L2输入端与二极管D7的负极连接，电感L2输出端、二极管D7的正极两者之间串接电阻R112、电阻R113，电阻R112、电阻R113两者之间的节点与放大器芯片IC4第3脚连接，二极管D7的正极与电阻R113之间的节点接地，电感L2输出端与电阻R112之间的节点输出第一工作电压VDD。采用本电源模块的电源工作性能稳定。
电源DC/DC转换模块将前端电压VDCC转换成对应特定的直流电压为后面的电路模块供电。第一转换电路转换成的第一工作电压VDD用于给电能表的负荷开关电路供电。
进一步，所述第一转换电路还包括电解电容EC2和电容C50，电解电容EC2和电容C50并联设置形成的电路一端接电感L2、电阻R112之间的节点，电解电容EC2和电容C50并联设置形成的电路另一端接地，电解电容EC2的正极与电阻R112连接。电容C50是EC2的消振电容，与电解电容EC2一起，起着去耦滤波的作用。
进一步，第二转换电路包括电阻R114、电阻R115、放大器芯片IC5、电阻R117、电阻C43、电感L1、电阻R112、电阻R113和二极管D7，前端电压VDCC与电阻R114、电阻R115、放大器芯片IC5的第4脚依次连接，电阻R114与放大器芯片IC5的第5脚两者之间的节点与电容C62一端连接，C62另一端接地；放大器芯片IC5第6脚、二极管D10负极两者之间的节点与电容C43、电感L1两者之间的节点相互连接，放大器芯片IC4第1脚与电阻R117、电容C43、电感L1依次连接，电感L1与二极管D10正极之间串接有电阻R118、R119，放大器芯片IC5第2脚GND接地，电阻R118、电阻R119两者之间的节点与放大器芯片IC5第3脚连接，电阻R119、电容C46、二极管D10都接地，电感L1与电阻R112之间的节点输出第二工作电压ZB12V。第二转换电路转换成的第二工作电压ZB12V用于给电能表的载波通信接口电路供电。
更进一步，所述电阻R115与放大器芯片IC5之间外接电阻R116一端、电感C61一端，电阻R116另一端、电感C61另一端接地。R116为偏置电阻，C61滤波的作用。
更进一步，所述第二转换电路上包括电解电容EC8、电容C46，电解电容EC8、电容C46并联设置成的电路一端与电阻R118连接，另一端与电阻R119连接，电解电容EC8的正极与电阻R118连接，电容EC8负极、电容C46、电阻R119三者的节点接地。电容C46是EC8的消振电容，与电解电容EC8一起，起着去耦滤波的作用。
进一步，所述第三转换电路包括稳压芯片IC3，前端电压VDCC与稳压芯片IC3的输入端3脚连接，稳压芯片IC3的接地端2脚接地，稳压芯片IC3的输出端1脚输出第三工作电压VDD。第三工作电压VDD给CPU卡卡座电路供电。
更进一步，所述稳压芯片IC3采用78L05SOT-89长电的型号。
进一步，放大器芯片IC4、放大器芯片IC5采用LV2842XLVDDCR SOT6型号。具有轻载高效率、可实现过流保护、可以实现精确的使能控制的功能。
进一步，所述整流电路整流电路包括整流桥堆BD1和电解电容EC1，第三线圈的6脚、7脚分别与整流桥堆BD1的输入端3脚、4脚连接，整流桥堆BD1的输出端正极与电解电容EC1的正极连接，整流桥堆BD1的输出端负极与电解电容EC1的负极连接，整流桥堆BD1的输出端正极与电解电容EC1的正极之间的节点输出前端电压VDCC，整流桥堆BD1的输出端负极与电解电容EC1的负极两者的节点接地。
进一步，所述电源电路还包括电源保护电路，所述电源保护电路包括压敏电阻RR1、热敏电阻RT1、火线L线与零线N线之间串接一压敏电阻RR1,压敏电阻RR1的两端分别接变压器的初级线圈的5脚、1脚，压敏电阻RR1与初级线圈的1脚之间还接有热敏电阻RT1，变压器的初级线圈的5脚、1脚之间还设有一与压敏电阻RR1并联的压敏电阻Ra。热敏电阻RT1也可与阻值小于热敏电阻RT1的压敏电阻Ra形成三条腿的元器件，与压敏电阻RR1形成更加稳固的电源保护电路。特别是针对防雷，防零线接地或零线未接情况，能有效保护变压器及整个电源电路。
本发明与现有技术相比，有益效果是：本方案的电源电路提供了多种DC/DC转换模式，为电能表的不同功能模块的电路供电；电源电路供电***稳定性高，抗干扰能力强。
附图说明
图1是电源DC/DC转换模块的电路图；
图2是电源电路前端电压输出部分电路图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。
如图1-2所示，具有DC/DC转换模块的电源电路，包括变压器、整流电路与DC/DC转换模块，所述变压器、整流电路、DC/DC转换模块依次连接，所述DC/DC转换模块包括第一转换电路、第二转换电路及第三转换电路。
整个电源电路的原理为：火线零线的供电电压为220VAC，经变压器变压后输出到整流电路，整流电路输出前端电压VDCC,前端电压VDCC经DC/DC转换模块转换成适用电能表上实现不同功能模块的工作电压。
第一转换电路包括放大器芯片IC4、电阻R110、电阻R111、电容C8、电感L2，电路前端电压VDCC与电阻R110、放大器芯片IC4的第4脚依次连接，电阻R110的输入端与放大器芯片IC4第5脚之间的节点接电容C52的一端，电容C52另一端接地，放大器芯片IC4第6脚、二极管D7的负极之间的节点与电容C8、电感L2两者之间的节点相互连接，放大器芯片IC4第1脚与电阻R111、电容C8、电感L2输入端依次连接，放大器芯片IC4第2脚接地，电感L2输入端与二极管D7的负极连接，电感L2输出端、二极管D7的正极两者之间串接电阻R112、电阻R113，电阻R112、电阻R113两者之间的节点与放大器芯片IC4第3脚连接，二极管D7的正极与电阻R113之间的节点接地，电感L2输出端与电阻R112之间的节点输出第一工作电压VDD。电解电容EC2和电容C50并联设置形成的电路一端接电感L2、电阻R112之间的节点，电解电容EC2和电容C50并联设置形成的电路另一端接地，电解电容EC2的正极与电阻R112连接。
第二转换电路包括电阻R114、电阻R115、放大器芯片IC5、电阻R117、电阻C43、电感L1、电阻R112、电阻R113和二极管D7，前端电压VDCC与电阻R114、电阻R115、放大器芯片IC5的第4脚依次连接，电阻R114与放大器芯片IC5的第5脚两者之间的节点与电容C62一端连接，C62另一端接地；放大器芯片IC5第6脚、二极管D10负极两者之间的节点与电容C43、电感L1两者之间的节点相互连接，放大器芯片IC4第1脚与电阻R117、电容C43、电感L1依次连接，电感L1与二极管D10正极之间串接有电阻R118、R119，放大器芯片IC5第2脚GND接地，电阻R118、电阻R119两者之间的节点与放大器芯片IC5第3脚连接，电阻R119、电容C46、二极管D10都接地，电感L1与电阻R112之间的节点输出第二工作电压ZB12V。电阻R115与放大器芯片IC5之间外接电阻R116一端、电感C61一端，电阻R116另一端、电感C61另一端接地。电解电容EC8、电容C46并联设置成的电路一端与电阻R118连接，另一端与电阻R119连接，电解电容EC8的正极与电阻R118连接，电容EC8负极、电容C46、电阻R119三者的节点接地。
第三转换电路包括稳压芯片IC3，前端电压VDCC与稳压芯片IC3的输入端3脚连接，稳压芯片IC3的接地端2脚接地，稳压芯片IC3的输出端1脚输出第三工作电压VDD。稳压芯片IC3采用78L05SOT-89长电的型号。
采用放大器芯片IC4的转换电路中，IC4采用LV2842XLVDDCR SOT6芯片。电阻R110采用100K 1％0603,电阻R111采用0R 5％0603，电阻R112采用54.9K 1％0603，电阻R113采用10K 1％0603,电容C52、电容C50与电容C8采用100NF 10％0603，电容EC2采用330UF/16V/WL 8*11.5，电感L2采用WQPIG4018-220M，二极管D7采用SS14DO-214AC。
采用放大器芯片IC5的转换电路中，IC5采用LV2842XLVDDCR SOT6芯片，电阻R114采用60.4K 1％0603，电阻R115、电阻R117采用0R 5％0603，电阻R116采用7.87K 1％0603，电阻R118采用200K 1％0603，电阻R119采用14.3K 1％0603，电容C61、电容C62、电容C43和电容C46采用100NF 10％0603，电容C100采用100PF 5％0603，电容EC8采用100UF/25V/WL6.3*11，二极管D10采用SS14DO-214AC。电感L1为WQPIG4018-220M。
变压器采用HY-B35-1301型号，变压器初级线圈输入为标准的220VAC，而次级线圈第6脚、7脚输出为8V/220MA。压敏电阻RR1选用S20K 420压敏电阻。电解电容EC1选用1000UF/35V/WL 12.5*25大小的，整流桥堆BD1选用MB10S MBS。热敏电阻RT1选用MZ1106E151～215RM/10D3 91三脚。
以上为本发明的优选实施方式，并不限定本发明的保护范围，对于本领域技术人员根据本发明的设计思路做出的变形及改进，都应当视为本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有DC/DC转换模块的电源电路，其特征在于，所述电源电路包括变压器、整流电路与DC/DC转换模块，所述变压器、整流电路、DC/DC转换模块依次连接，所述DC/DC转换模块包括第一转换电路、第二转换电路及第三转换电路，所述第一转换电路包括放大器芯片IC4、电阻R110、电阻R111、电容C8、电感L2，电路前端电压VDCC与电阻R110、放大器芯片IC4的第4脚依次连接，电阻R110的输入端与放大器芯片IC4第5脚之间的节点接电容C52的一端，电容C52另一端接地，放大器芯片IC4第6脚、二极管D7的负极之间的节点与电容C8、电感L2两者之间的节点相互连接，放大器芯片IC4第1脚与电阻R111、电容C8、电感L2输入端依次连接，放大器芯片IC4第2脚接地，电感L2输入端与二极管D7的负极连接，电感L2输出端、二极管D7的正极两者之间串接电阻R112、电阻R113，电阻R112、电阻R113两者之间的节点与放大器芯片IC4第3脚连接，二极管D7的正极与电阻R113之间的节点接地，电感L2输出端与电阻R112之间的节点输出第一工作电压VDD。
2.根据权利要求1所述的一种具有DC/DC转换模块的电源电路，其特征在于，所述第一转换电路还包括电解电容EC2和电容C50，电解电容EC2和电容C50并联设置形成的电路一端接电感L2、电阻R112之间的节点，电解电容EC2和电容C50并联设置形成的电路另一端接地，电解电容EC2的正极与电阻R112连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有DC/DC转换模块的电源电路，其特征在于，第二转换电路包括电阻R114、电阻R115、放大器芯片IC5、电阻R117、电阻C43、电感L1、电阻R112、电阻R113和二极管D7，前端电压VDCC与电阻R114、电阻R115、放大器芯片IC5的第4脚依次连接，电阻R114与放大器芯片IC5的第5脚两者之间的节点与电容C62一端连接，C62另一端接地；放大器芯片IC5第6脚、二极管D10负极两者之间的节点与电容C43、电感L1两者之间的节点相互连接，放大器芯片IC4第1脚与电阻R117、电容C43、电感L1依次连接，电感L1与二极管D10正极之间串接有电阻R118、R119，放大器芯片IC5第2脚GND接地，电阻R118、电阻R119两者之间的节点与放大器芯片IC5第3脚连接，电阻R119、电容C46、二极管D10都接地，电感L1与电阻R112之间的节点输出第二工作电压ZB12V。
4.根据权利要求3所述的一种具有DC/DC转换模块的电源电路，其特征在于，所述电阻R115与放大器芯片IC5之间外接电阻R116一端、电感C61一端，电阻R116另一端、电感C61另一端接地。
5.根据权利要求3所述的一种具有DC/DC转换模块的电源电路，其特征在于，所述第二转换电路上包括电解电容EC8、电容C46，电解电容EC8、电容C46并联设置成的电路一端与电阻R118连接，另一端与电阻R119连接，电解电容EC8的正极与电阻R118连接，电容EC8负极、电容C46、电阻R119三者的节点接地。
6.根据权利要求3所述的一种具有DC/DC转换模块的电源电路，其特征在于，放大器芯片IC4或放大器芯片IC5采用LV2842XLVDDCR SOT6型号。
7.根据权利要求1所述的一种具有DC/DC转换模块的电源电路，其特征在于，所述第三转换电路包括稳压芯片IC3，前端电压VDCC与稳压芯片IC3的输入端3脚连接，稳压芯片IC3的接地端2脚接地，稳压芯片IC3的输出端1脚输出第三工作电压VDD。
8.根据权利要求7所述的一种具有DC/DC转换模块的电源电路，其特征在于，所述稳压芯片IC3采用78L05SOT-89长电的型号。
9.根据权利要求1所述的一种具有DC/DC转换模块的电源电路，其特征在于，所述整流电路包括整流桥堆BD1和电解电容EC1，第三线圈的6脚、7脚分别与整流桥堆BD1的输入端3脚、4脚连接，整流桥堆BD1的输出端正极与电解电容EC1的正极连接，整流桥堆BD1的输出端负极与电解电容EC1的负极连接，整流桥堆BD1的输出端正极与电解电容EC1的正极之间的节点输出前端电压VDCC，整流桥堆BD1的输出端负极与电解电容EC1的负极两者的节点接地。
10.根据权利要求1所述的一种具有DC/DC转换模块的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括电源保护电路，所述电源保护电路包括压敏电阻RR1、热敏电阻RT1、火线L线与零线N线之间串接一压敏电阻RR1,压敏电阻RR1的两端分别接变压器的初级线圈的5脚、1脚，压敏电阻RR1与初级线圈的1脚之间还接有热敏电阻RT1，变压器的初级线圈的5脚、1脚之间还设有一与压敏电阻RR1并联的压敏电阻Ra。
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