一種適用於電錶的多級結構電源的製作方法
2023-10-09 20:15:29
一種適用於電錶的多級結構電源的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種適用於電錶的多級結構電源，包括三級結構，分別為高壓變低壓級，穩壓級和隔離輸出級，所述的高壓變低壓級的輸出端連接穩壓級和隔離輸出級。本實用新型的有益效果為：通過使用本實用新型的多級結構構成的電錶電源，不但能在45V～450V交流輸入工作電壓範圍可靠工作，而且減小了高頻變壓器的工藝複雜性，減小了整體電源的體積，提供更大的靈活性，效率上其可以達到80%以上。
【專利說明】一種適用於電錶的多級結構電源
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及三相電錶用開關電源【技術領域】，特別是涉及一種適用於電錶的多級結構電源。
【背景技術】
[0002]傳統電能表電源多採用變壓器實現，隨著電能表功能的增加，要求其電源具有更高的功率密度，更高的效率，更小的體積，以及在更寬的工作電壓範圍。此外開關電源比起線性變壓器消耗更少的銅材，成本受銅價波動小。因此，有越來越多的新電錶設計使用開關電源。
[0003]然而電錶電源設計不同於常規開關電源，其要求更高的絕緣性能，且要承受更高的極限工作電壓。一般情況需要兩路次級輸出，其中一路需要強隔離，採用傳統單級開關拓撲(反激或正激)，其要求使用的高頻變壓器在滿足功率要求的前提下，初次級具備4KV交流耐壓和6KV直流脈衝耐壓要求，顯然傳統的設計方法需要選擇比功率要求更大的變壓器磁芯和骨架，使用昂貴的三層絕緣線，以使其能在上述寬電壓輸入範圍內正常工作。
實用新型內容
[0004]為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種適用於電錶的多級結構電源。
[0005]本實用新型所採用的技術方案是:一種適用於電錶的多級結構電源，包括三級結構，分別為高壓變低壓級，穩壓級和隔離輸出級，所述的高壓變低壓級的輸出端連接穩壓級和隔離輸出級。
[0006]作為優選的，所述的高壓變低壓級採用StackBuck設計。
[0007]作為優選的，所述的穩壓級採用開關直流降壓晶片。
[0008]作為優選的，所述的隔離輸出級採用自主Boost晶片。
[0009]作為優選的，所述的自主Boost晶片的骨架磁芯採用EE13。
[0010]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:通過使用本實用新型的多級結構構成的電錶電源，不但能在45V?450V交流輸入工作電壓範圍可靠工作，而且減小了高頻變壓器的工藝複雜性，減小了整體電源的體積，提供更大的靈活性，效率上其可以達到80%以上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本實用新型的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本實用新型的結構框架圖；[0013]圖2為本實用新型的StackBuck實現原理圖；
[0014]圖3為本實用新型的開關直流降壓電路原理圖；
[0015]圖4為本實用新型的自主隔離DCDC電路。
【具體實施方式】
[0016]為了能更清楚地理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖對本實用新型進一步說明。
[0017]如圖1所示的一種適用於電錶的多級結構電源，包括三級結構，分別為高壓變低壓級，穩壓級和隔離輸出級，所述的高壓變低壓級的輸出端連接穩壓級和隔離輸出級。
[0018]第一級為高壓變低壓級，為了得到更高的效率，選擇BUCK拓撲，其效率理想可達到90%，且能在很低的電壓可靠工作。為了能在450V極限工作電壓下工作，使用StackBuck ( 一種Buck電路中的MOSFET級聯技術)設計這一級。其原理實現如圖2。
[0019]第二級為穩壓級，用於降低主迴路電源的紋波，若對於紋波要求不高可以考慮省略。這裡我使用開關直流降壓晶片實現，保證電源的效率。其原理如圖3。
[0020]第三級為隔離輸出級，常規電錶電源功率分布是主迴路功率大，輔助迴路功率小，一般輔助迴路小於1W，但要求隔離。考慮到現成的隔離DCDC微功率模塊絕緣差價格貴，而變壓器推挽自激工藝要求高，專用隔離DCDC控制晶片價格高，這裡使用一種自主的Boost晶片變通實現隔離DCDC電路。其實現如圖4。因為是微功率隔離，這裡可以使用很小的骨架磁芯實現，EE13足矣，且使用普通漆包線即可。效率上可以達到75?80%。同時我們可以靈活調整電錶電源輔助迴路電源功率和絕緣特性，改變DCDC隔離變壓器就能實現更高的耐壓等級(如8000V脈衝耐壓)。
[0021]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。
【權利要求】
1.一種適用於電錶的多級結構電源，其特徵在於:包括三級結構，分別為高壓變低壓級，穩壓級和隔離輸出級，所述的高壓變低壓級的輸出端連接穩壓級和隔離輸出級。
2.根據權利要求1所述的一種適用於電錶的多級結構電源，其特徵在於:所述的高壓變低壓級採用StackBuck設計。
3.根據權利要求1所述的一種適用於電錶的多級結構電源，其特徵在於:所述的穩壓級採用開關直流降壓晶片。
4.根據權利要求1所述的一種適用於電錶的多級結構電源，其特徵在於:所述的隔離輸出級採用自主Boost晶片。
5.根據權利要求4所述的一種適用於電錶的多級結構電源，其特徵在於:所述的自主Boost晶片的骨架磁芯採用EE13。
【文檔編號】H02M7/04GK203608100SQ201320787304
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】王麗春, 王清華 申請人:上海協霖電子有限公司