三相电表开关电源
三项电表的接法
三项电表的接法三项电表是一种用于测量电流、电压和功率的仪器，在电力系统和工业生产中起着重要作用。
它可以通过不同的接法，实现不同的测量功能。
本文将介绍三种常见的三项电表的接法，并详细阐述它们的原理和适用场景。
一、三项电表的星形接法星形接法是最常见的三项电表接法之一。
在星形接法中，电表的A、B、C三相电流分别通过电流线圈接入，而A、B、C三相电压则通过电压线圈接入。
电流线圈和电压线圈之间的连接点构成一个共点，称为中性点。
通过测量电流和电压，三项电表可以计算出电流、电压和功率的各项参数。
星形接法适用于三相四线制电力系统，即有中性线的系统。
它可以精确测量三相电流、电压和功率的大小。
在工业生产中，三项电表的星形接法常用于对电力负荷进行监测和分析，以确保系统运行稳定和高效。
二、三项电表的三角形接法三角形接法是另一种常见的三项电表接法。
在三角形接法中，电表的A、B、C三相电流和电压分别通过电流线圈和电压线圈接入，形成一个闭合的三角形。
通过测量电流和电压，三项电表可以计算出电流、电压和功率的各项参数。
三角形接法适用于三相三线制电力系统，即没有中性线的系统。
它可以准确测量三相电流、电压和功率，但无法直接测量负载的中性线电流。
在工业领域中，三角形接法常用于对电机和电器设备的功率消耗进行监测和控制。
三、三项电表的开关接法开关接法是一种特殊的三项电表接法，适用于需要在测量过程中切换电流或电压的场景。
在开关接法中，电表的电流和电压线圈可以通过开关进行切换，以实现不同测量功能。
开关接法的主要应用是在实验室和研发领域，用于对不同电流和电压条件下的设备进行测试和测量。
通过切换电流和电压线圈，三项电表可以灵活地适应不同的实验需求，提供准确的测量结果。
总结：三项电表的接法有星形接法、三角形接法和开关接法。
星形接法适用于三相四线制电力系统，常用于电力负荷监测和分析；三角形接法适用于三相三线制电力系统，常用于电机和电器设备的功率监测和控制；开关接法适用于实验室和研发领域，用于对设备进行测试和测量。
ACDC开关电源的设计
AC/DC开关电源的设计一． 技术要求1.1 AC/DC 开关电源 1．输出电压： 直流，纹波电压（峰峰值）小于额定电压的0.5% 2． 输入电压： AC 三相380V ±10％ 3． 输入电压频率： 50±5HZ 4． 负载短时过载倍数： 200％ 5． 瞬态特性： 较好6．技术指标要求： 输出直流电压(V)10~12~14输出电流（A ）140 1.2 设计条件1） 电路形式 全桥 全波整流 2） 工作频率 20KHZ3） 逆变器电路最高，最低电压 DC 592～450V4） 输出电压 max o V =14VDC min 10o V VDC = 输出电流 150A5） 开关管最大导通时间 max o T ＝22.5us 6） 开关管导通压降 1U ∆=3V7） 整流二极管导通压降 2U ∆＝1V 8） 变压器允许温升 25C ︒ 9） 电原理图二、主电路原理与设计2.1主电路工作原理380V 市电经不控整流后变成了脉动的直流电，经直流滤波电路后变成平稳的直流供给逆变电路，逆变桥在驱动信号的作用下根据正弦脉宽调制原理将直流电变成一定电压一定频率的交流电，再经过隔离变压器来实现电压的匹配，经过整流来得到直流更好的直流电，经直流滤波隔离后供给负载。
采用SPWM 调制方式，通过电压负反馈调节输出电压，使输出电压稳定在一定的范围内。
2.2主电路结构UVW主电路原理简图如图所示主电路主奥包括以下几个部分：1）不控整流部分：主要采用三相不控整流，该电路结构简单，可靠性高。
2）DC滤波部分：注意用无源滤波电路来使电路中的有害谐波减少，提高对以后电路供电的可靠性。
3）逆变电路：采用功率IGBT为开关器件，SPWM调制方式，利用电压负反馈构成闭环控制，稳定输出电压。
4）隔离电路：主要是用隔离变压器来实现电路的隔离和电压的匹配。
5）二次逆变部分：注意是实现电压的二次变换，来实现供电的高可靠性和高直流性。
380v输入开关电源电路原理
380v输入开关电源电路原理今天咱们来唠唠380V输入开关电源电路原理，这可有点小复杂，但也超级有趣呢。
咱先得知道啥是380V输入。
你看啊，380V是三相电的一种电压值。
在工业环境里啊，这可是个很常见的电压呢。
就像是一群大力士，能给好多设备提供强大的动力。
那开关电源又是啥呢？简单来说，它就像是一个神奇的小盒子。
这个小盒子能把380V这么高的电压变成我们设备需要的各种电压，比如说可能把它变成24V或者12V 之类的。
为啥要这么变呢？你想啊，如果直接把380V接到那些只需要小电压的设备上，那设备肯定会被“吓晕”的，就像小蚂蚁承受大象的重量一样，肯定不行呀。
开关电源电路里有个很重要的部分叫整流电路。
这整流电路啊，就像是一个交通指挥员。
它把380V输入的交流电变成直流电。
交流电就像一群调皮的孩子，一会儿向左跑，一会儿向右跑。
而整流电路呢，就把这些调皮的孩子都赶到一个方向，让他们规规矩矩地变成直流电。
这个过程就像是把一群乱跑的小羊都赶到一个羊圈里一样，是不是很形象呢？然后啊，还有滤波电路。
滤波电路就像是一个净化器。
你想啊，经过整流后的直流电可能还不是那么纯净，就像一杯水里可能还有些小沙子一样。
滤波电路的任务就是把这些小沙子都过滤掉，让直流电变得更加平滑、纯净。
这样的直流电才能更好地被后面的电路使用。
再说说开关管吧。
开关管可是开关电源里的大明星呢。
它就像一个超级快速的开关，不停地在开和关之间切换。
这个开和关的速度可快啦，快到你都想象不到。
它通过这种快速的切换，来调整输出电压的大小。
就好像是通过控制水龙头开关的频率来调整水流的大小一样。
当它开的时间长一点，输出电压可能就高一点；开的时间短一点，输出电压就低一点。
还有变压器呢。
变压器就像是一个魔法变换器。
它能根据自己的匝数比，把输入的电压按照一定的比例变成我们想要的电压。
比如说，如果输入是380V，通过变压器的魔法，就可以变成24V或者其他我们需要的电压啦。
这个过程就像是把一个大蛋糕按照我们想要的大小切成一块一块的。
基于ICE3AR2280JZ的三相电表开关电源解决方案
基于ICE3AR2280JZ的三相电表开关电源解决方案本文介绍了一款基于ICE3AR2280JZ芯片和CoolMOS的三相开关电源的方案，针对输入宽电压及负载调整率方面做了相应的介绍。
智能电表是智能电网的智能终端，而开关电源不同于智能电表中的其他器件，规模化、标准化生产或将是提高品质、降低生产成本、优化生产工艺。
虽然智能电表用开关电源已经获得重视，然而国内在开关电源的发展上，还存在基础理论欠缺、产业水平跟不上需求、生产工艺不成熟等诸多问题。
三相智能电表的内部电源结构：智能电表中开关电源的要求：本文仅针对几个重要的要求提出解决方案：极宽输入电压范围多路输出调整率各类异常层叠式普通反激方案：对于常规输入电压(85Vac-265Vac)的小功率开关电源应用，综合效率及成本，反激拓扑最为常见。
结构上可以采用控制器配外置的开关器件，或者考虑集成度，也有集成控制器和开关器件于一个封装。
开关器件的耐压等级通常为650V,700V和800V.如果对于三相应用，考虑到变压器的反射电压及漏感和设计余量，该类器件无法满足要求。
而单纯采用一个高压开关器件，如1000V或1200V以上的功率开关器件，挑选余地并不大，成本也较高。
因此，在三相电表中考虑的第一个设计问题就是如何解决高输入电压下的耐压问题。
以一个具体规格为例进行说明：规格：由于多路输出和小功率输出的特点，电源拓扑选择反激较为合适。
本文中控制芯片为英飞凌ICE3AR2280JZ.其内部除了工作频率为100KHz的电流模式控制器外，还集成了800VCoolMOS,导通电阻为2.2ohm,封装为DIP7.该芯片内部同时集成了800V的高压启动单元。
在环境温度为50度，常规宽电压输入(85Vac-265Vac)情况，最大输入功率可达28W.同时，芯片还具有过流、过压、输入欠压、过温等保护功能和提高轻载效率的突发模式。
鉴于小功率应用，变压器尺寸及环路补偿等因素，通常建议系统在全负载段工作于电流断续模式(DCM)。
各型号开关电源接线指导
一、开关电源：二、普通空调：三、热交换设备：四、智能电表：五、门禁系统：铁塔智能设备接入指导一、开关电源1、华为1)SMU06C室内站备注：开关电源需要设置协议，设置密码000001。
通信协议类型需要改成电总协议，通信地址改为1。
SMU06C串口接靠外面那个网口。
参数设置过程如下图：2)SMU06C一体化机柜串口参数地址1,数据位8,停止位1，无校验，波特率96003)SMU02B备注：开关电源需要设置协议，设置密码000001。
通信协议类型需要改成电总协议，地址改为1。
SMU02B串口要接下面的那个网络。
SMU02B后期有些新设备，FSU需要选择设备型号为SMU06C才能正常。
4)PSM-15注：旧版本FSU需配RS232/RS485转换器。
新版本FSU自带RS232（串口7、8为232接口）可直接接入（2接TX，3接RX，5接GND）。
使用此协议不支持模块故障告警，可以先选择M810G这个设备型号，该型号支持模块故障告警，告警出来后再改回PSM15即可。
5)SMU01C6)TP48600B（CPMU01）注：旧版本FSU需配RS232/RS485转换器。
新版本FSU自带RS232（串口7、8为232接口）可直接接入（2接TX，3接RX，5接GND）。
需要将地址改为1，通信方式改为Modem，开关电源参数设置密码：0000017)TP48600B-N16B2（CPMU01）注：旧版本FSU需配RS232/RS485转换器。
新版本FSU自带RS232（串口7、8为232接口）可直接接入（3接TX，7接RX，6接GND）。
8)TP48200A(CPMU01)8为232接口）可直接接入（对于DB9头版本：2接TX，3接RX，5接GND。
对于RJ45水晶头版本，3接TX，7接RX，6接GND）。
9)SMUA20注：旧版本FSU需配RS232/RS485转换器。
新版本FSU自带RS232（串口7、8为232接口）可直接接入（3接TX，7接RX，6接GND）。
开关电源培训资料
03
开关电源电路分析和常见故障排 查
开关电源电路分析
电路组成
开关电源电路通常由输入滤波电路、整流电路、功率因数校正电路、逆变电路、输出整流 滤波电路等部分组成。对于不同的应用需求和设计目标，电路的组成可能会有所变化。
工作原理
开关电源通过高频开关管的开关动作，将直流电压变换为高频脉冲电压，再经过变压器、 整流滤波等元件实现电压的变换和输出。其工作效率高、体积小、重量轻等特点使其在电 子设备中得到广泛应用。
控制策略
开关电源的控制策略常见的有PWM（脉冲宽度调制）和PFM（脉冲频率调制）等。控制 策略的选择会影响到电源的效率、稳定性、响应速度等性能。
常见故障排查
无输出或输出电压低：可能 的原因包括输入电压过低、 开关管故障、变压器故障、 整流滤波电路故障等。排查 方法包括检查输入电压、测 量开关管驱动波形、检查变 压器及整流滤波元件等。
• 家用电器
开关电源也广泛应用于各种家用 电器中，如电视机、音响等。
02
开关电源主要技术和设计要点
开关电源主要技术
脉宽调制技术
脉宽调制技术是开关电源中最常 用的技术，通过调节开关管的导 通时间来控制输出电压。具有响
应速度快、输出稳定等特点。
谐振变换技术
谐振变换技术利用谐振元件的特 性进行能量转换，具有高效率和 高功率密度的优势。在开关电源 中常用于高压、大功率应用场合
防水防潮
保持开关电源工作环境干 燥，避免长时间暴露在潮 湿环境中。潮湿可能导致 电气短路、绝缘性能下降 等问题。
THANKS
感谢观看
能和寿命。
维护方法
清洁散热系统
定期清理开关电源散热系 统中的灰尘和杂物，保持 散热良好。可以使用吸尘 器、压缩空气或软刷等工 具进行清洁。
开关电源 实验报告
开关电源实验报告开关电源实验报告引言：开关电源是一种常见的电源供应器件，其工作原理是通过开关管的开关动作，将输入电压转换为高频脉冲信号，再经过滤波和稳压电路得到稳定的输出电压。
本实验旨在通过搭建开关电源电路并进行测试，探究其工作原理和性能特点。
一、实验目的本实验旨在：1. 理解开关电源的工作原理；2. 掌握开关电源电路的搭建方法；3. 测试开关电源的输出电压、效率等性能指标。
二、实验器材与原理1. 实验器材：- 开关电源模块- 电压表- 电流表- 变压器- 电阻、电容等元件2. 实验原理：开关电源的核心是开关管，其工作原理是通过开关管的开关动作，将输入电压转换为高频脉冲信号，再经过滤波和稳压电路得到稳定的输出电压。
开关电源的主要特点是高效率、体积小、重量轻、稳定性好等。
三、实验步骤与结果1. 搭建开关电源电路：根据实验器材提供的原理图，搭建开关电源电路。
连接好输入电源和输出负载后，确保电路连接正确。
2. 测试输出电压：将电压表接在开关电源的输出端，调节输入电压，记录不同输入电压下的输出电压。
根据记录的数据，绘制输入电压与输出电压的关系曲线。
3. 测试效率：将电流表接在开关电源的输入端，记录输入电压和输入电流。
根据输入功率和输出功率的关系，计算开关电源的效率。
通过多次测试，得出不同输入电压下的效率曲线。
4. 分析实验结果：根据实验数据和曲线图，分析开关电源的输出电压与输入电压的关系，以及效率与输入电压的关系。
讨论开关电源的性能特点和应用范围。
四、实验结论通过本实验，我们得出以下结论：1. 开关电源能够将输入电压转换为稳定的输出电压，具有较高的效率和稳定性；2. 开关电源的输出电压与输入电压呈线性关系，可以通过调节输入电压来控制输出电压；3. 开关电源的效率随着输入电压的增加而增加，但过高的输入电压可能导致效率下降。
五、实验总结通过本实验，我们深入了解了开关电源的工作原理和性能特点。
开关电源作为一种常见的电源供应器件，在电子设备中得到广泛应用。
三相电子式电能表技术要求
三相电子式电能表技术要求技术条件（试行）1．适用范围本技术条件适用于新生产的，在浙江省电网运行中的三相电子式不分时电能表。
本技术条件是指导各局订货与验收的规范。
本技术条件中未明确之处，应满足现行有效的国家及行业标准、检定规程及本公司上级部门有关要求。
2．引用标准GB/T 17215-2002 1级与2级静止式交流有功电度表GB/T 17442-1998 1级与2级直接接入静止式交流有功电度表验收检验DL/T 645-1997 多功能电能表通信规约JJG 596-1999 《电子式电能表》检定规程3、技术要求3.1技术参数3.1.1电压Un ：3×220/380V；工作电压范围：0.7Un～1.2Un，误差应符合等级要求，1.9Un时4小时电表不损坏。
3.1.2基本电流为Ib：经互感器接入：3×1.5（6）A；直接接入式：3×5（20）A，3×10（40）A，3×20（80）A。
在6Ib条件下连续运行，误差在等级范围内，仪表各部件不损坏。
3.1.3 参比频率：50Hz，频率范围：50Hz±5 %。
3.1.4 准确度等级：2.0 级（按50%误差限验收）。
3.1.5工作温度范围：-20℃～ +55℃；工作极限温度范围：-25℃～ +70℃；贮存与运输温度范围：-25℃～ +70℃。
3.1.6功耗表计加三相额定电压时，每相功耗应：电压线路功耗：≤ 2 W， 5VA；）。
电流线路功耗：≤1VA（Ib3.2外观要求3.2.1铭牌应符合GB/T17215—2002中4.2.13.1规定，标志清晰，带有条形码的位置。
铭牌上应有计量器具生产许可证与制造标准的标识，铭牌材料宜使用铝板。
3.2.2表壳应有密封、防尘、防潮、防水性能，并具有一定的强度，由能抗变形、抗腐蚀、抗老化的阻燃材料制成，使用延伸型或者嵌入型底座，使用II 类防护绝缘包封。
3.2.3端钮盒内所有桩头一体化，螺钉使用“-”、“+”通用。
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Eff(%)
15.67 12.85 11.13 10.30 220V 7.49 5.99 1.24
0.75 0.54 0.76 0.77 0.72 0.72 0.40
0.75
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4.99
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12.79
0.00
0.00
12.01
12.01
0.00
0.00
0.25
0.00
0.33
output voltage Vo3(V) 11.98 11.98 11.99 11.99 11.99 12.01 12.01
Output current (A) 0.40 0.20 0.30 0.30 0.30 0.00 0.00
total output power (W) 11.72 6.90 8.45 7.92 5.42 4.31 0.50
14
轻易解决开路及短路引脚故障，提升安全性
Control Vcontrol Vsense FFcontrol CS/ZCD FB
Pin 1 2 3 4 8
Pin SHORT to GND OFF - 'Static OVP' OFF - Brownout OFF - Skip mode OFF - Stops operation OFF - UVP
安森美半导体高能效、高可靠性、 创新控制方式电表电源
高可靠性,高能效,高功率因数开关电源 用于功率小于30 W的离线电源应用
电源设计人员面临的挑战
• 较宽电压输入范围:65Vac-690Vac. • 高可靠性,小型化三相电表电源 电解电容的寿命始终影响电源的可靠性(MTBF). • 更高的能效,功率因素目标
线性电源的效率不能满足电表电源的新的需求.
• 恶劣的工作环境
超低温的工作-40度和超高工作环境 55度.
• 新的控制方式,提高工作效率和降低待机功耗.
– 导致临界导电模式,降低开关损耗. – 降频,跳周期工作模式,改善轻载和待机功耗.
• 须增强可靠性及安全性
– 采用分立输入欠压感测，避免电源变压器进入饱和区. – 4KV隔离电压.
Pin left OPEN "Functional" - low PF,loop bandwidth not set OFF, non operational Normal operation but no frequency foldback OFF - pullup up current source OFF - 250 nA pull down to low state
• A版本 … • B版本 … Vcc启动电压10.5 V Vcc启动电压17 V
– 线路范围检测功能调节及优化环路增益 – A版本提供软启动功能/B版本能使用较小Vcc电容，易于启动 – 谷底导通功能利于提供最佳能效及产生极低电磁干扰(EMI)
• 安全性
– Vcc欠压锁定(UVLO)及线路输入欠压(BI/BO)保护 – 过热关闭
A – 启动电压10.5 Vdc(典型值)，带软启动功能，用于平板电视等有辅助电源的应用
B – 启动电压更高，为17 Vdc(典型值)，带正常启动功能，用于能使用较小Vcc电容的自启动应用
4
理解电流控制频率反走(CCFF)架构
大电流 无延迟 CrM
小电流 下一个周期无延迟
定时器延迟
* 正待批专利之架构
更小电流 更长死区时间
定时器延时
• • • •
定时器仅控制死区时间 定时器对应电流电平调节死区时间 反走频率限制为>20 kHz 正待批专利的架构提供市场上领先的性能
5
CCFF控制架构提升能效
• 采用传统CrM/BCM (边界线控制)时：
– 负载降低时，开关频率上升 – 极低负载时，控制器可能进入“跳周期模式”，滋生可听噪声
• 采用CCFF控制架构时：
– 负载降低时，开关频率降低，减小功率损耗 – 轻载时，控制器可以在高于可听噪声频段的较低频率处钳位 – 极低负载时采用跳周期模式工作(可以轻易关闭)
• 谷底导通进一步提升能效，减小电磁干扰(EMI)
7
230 V、满载时的一般特性
VIN
A B
C
VR3 VLINE
DRV
VR3是电流感测电阻R3的电压信号 我们将放大A点、B点及C点处的波形
Output current (A) 0.40 0.40 0.20 0.10 0.10 0.10 0.10
output voltage Vo2(V) 12.38 12.60 12.62 12.65 12.77 12.71 12.85
Output current (A) 0.40 0.20 0.30 0.30 0.10 0.30 0.00
VDS
VR3 VLINE
DRV
接近线路过零点时，线路电流极小 NCP1611进一步降低开关频率 MOSFET仍在谷底导通
11
演示板能效性能
Input Voltage AC(v) input power output voltage Vo1(V) 4.96 4.97 4.98 4.98 4.98 4.99 Output current (A) 0.40 0.20 0.10 0.10 0.10 0.10 output voltage Vo2(V) 11.89 12.00 11.42 12.76 12.55 12.84 Output current (A) 0.20 0.30 0.30 0.10 0.30 0.00 output voltage Vo3(V) 12.00 11.99 12.00 12.00 12.01 12.01 Output current (A) 0.20 0.20 0.20 0.20 0.00 0.00 total output power (W) 6.76 7.02 6.35 4.17 4.26 0.50 Eff(%) 9.23 9.14 8.58 0.73 0.77 0.74 0.72 0.76 0.42
即使在接地引脚开路的条件下此元件也受到保护！！！
15
Top layout
16
Bottom layout
17
Bom
Designat C1, C2 C3,C4 C7, C6 C12,C15, C16 C11,C20 R13,R19 R12 C10 R9 R22,R23 R1, R2 R16, R17 ZD1 R8, R24 R21 R10 C13,C17, C18 F1 R11 Q1 R5 L1 R3, R4, R25 R20 R14, R15 R6 C5 VR1,VR2 Q2 Q3 D1,D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8 T1 D16 D11, D13 D9, D10, D12 D14, D15 IC1 IC2 U1 C14,C19 Comment 0.1uF X2 0.1uF/630V CBB 1nF/25V/0603 1000uF/16V 1uF/50V/0603 10K/0603 10R/0603 10uF/35V 680K/0603 1K/0603 1M 1206 1R/1206 1SMA5930BT3G 220K/0603 51K/0603 82K/0603 22uF/25V/1812 250V/1A 270K/0603 2SK3745LS 100K 1W 30mH 240K/0805 4.3K/0603 4.7K/0603 470K/0603 470pF/2KV 881/4D NCP4629HDT012T5G NCP4629HDT050T5G MRA4007T3G EF25(75341867) MBRA2H100T3G MMSD4148T1G MURA160T3G MBRAF3200T3G NCP1611BDR2G NCP431AVSNT1G PC817C Y-cap 472 4KV Quantity Manufacturer 2 2 2 3 Rubycon 2 Murata 2 1 1 Rubycon 1 2 2 2 1 Onsemi 2 1 1 3 Murata 1 1 1 Onsemi 1 1 Wurth 3 1 2 1 1 Murata 2 1 Onsemi 1 Onsemi 8 Onsemi 1 Wurth 1 Onsemi 2 Onsemi 3 Onsemi 2 Onsemi 1 Onsemi 1 Onsemi 1 2
独特特性
CrM w/current controlled Optimizes efficiency across load range frequency foldback Better light load efficiency Skip mode Very robust safety Saturated inductor and characteristics bypass/boost diode short protection
Pin left OPEN "Functional" - low PF,loop bandwidth OFF - 'Static OVP' not set OFF - Brownout OFF, non operational Normal operation but no frequency OFF - Skip mode foldback OFF - Stops operation OFF - pullup up current source OFF - UVP OFF - 250 nA pull down to low state
其它特性
Fast load transient behavior Output over and under-voltage protection Maximum Vcc of 35 V with internal 14V Gate Clamp OCP, UVLO, brown-out protection Soft-Start for smooth start-up operation (A version) Robust open and short pin protection (see table) Thermal shutdown