本實(shí)用新型具體涉及一種抗雷擊浪涌的電源電路和用該電路制成的計(jì)量?jī)x表。

背景技術(shù)：

今年來，隨著智能電子技術(shù)的發(fā)展，智能電子產(chǎn)品也已經(jīng)廣泛出現(xiàn)在了人們的日常生產(chǎn)和生活之中，同時(shí)也發(fā)揮著巨大的作用。

智能計(jì)量?jī)x表以其自動(dòng)化計(jì)量、自動(dòng)化數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，在計(jì)量行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。智能計(jì)量?jī)x表中，電源電路無疑是計(jì)量?jī)x表電控系統(tǒng)的核心電路之一，其承擔(dān)著為計(jì)量?jī)x表的電控系統(tǒng)提供電能的重要任務(wù)。

雷擊浪涌試驗(yàn)是電氣設(shè)備需要通過的規(guī)定試驗(yàn)之一。對(duì)于計(jì)量?jī)x表，尤其是對(duì)于智能電能表而言，雷擊浪涌試驗(yàn)是基礎(chǔ)性的試驗(yàn)之一。目前，傳統(tǒng)的抗雷擊浪涌的電源電路如圖1所示（以三相電源為例）：三相四線制電源進(jìn)入電路后，三相電源線與地線之間均串接一個(gè)壓敏電阻（圖中標(biāo)示VARA、VARB和VARC），同時(shí)三相電源線各自通過的限流電阻（圖中標(biāo)示RA、RB和RC）后經(jīng)過不控整流電路，再通過共模抑制電感L2后，輸出直流電能到后級(jí)的電源變換電路；在輸出端之間還并聯(lián)有兩個(gè)高耐壓、大容量的電解電容CP3和CP27進(jìn)行儲(chǔ)能濾波，同時(shí)對(duì)輸入端的雷擊浪涌電能的殘壓進(jìn)行一定的吸收，在每個(gè)電解電容兩端還并聯(lián)有均壓電阻（圖中標(biāo)示RP3、RP4、RP5、RP16、RP18和RP20）；此電路的共模抑制電感的輸出信號(hào)即為后級(jí)電源電路的輸入信號(hào)。壓敏電阻VARA、VARB和VARC和限流電阻RA、RB和RC構(gòu)成了第一級(jí)的吸收電路。

如圖2所示為現(xiàn)有的抗雷擊浪涌的電源電路在進(jìn)行4.4kV雷擊浪涌測(cè)試時(shí)后級(jí)電源電路輸入端的電壓波形圖：可以看到在進(jìn)行4.4kV雷擊浪涌測(cè)試時(shí)，最后耦合進(jìn)入后級(jí)電源電路的電壓最大值約1.1kV。

但是，采用高耐壓、大容量的電解電容，存在著如下缺點(diǎn)：1）高耐壓、大容量的電解電容成本極高；2）高耐壓、大容量的電解電容的體積極大，占用了大量的PCB空間；3）液態(tài)電解電容壽命較短，一般低于10000小時(shí)；4）電解電容的工作性能對(duì)環(huán)境溫度非常敏感，影響了電解電容的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的之一在于提供一種抗雷擊浪涌效果好、成本低、體積小、可靠性高的抗雷擊浪涌的電源電路。

本實(shí)用新型的目的之二在于提供一種包含所述抗雷擊浪涌的電源電路的計(jì)量?jī)x表。

本實(shí)用新型提供的這種抗雷擊浪涌的電源電路，包括第一級(jí)吸收電路、整流電路、共模抑制電感、儲(chǔ)能電容和后級(jí)電源電路，還包括第二級(jí)吸收電路；第二級(jí)吸收電路包括第一箝位電路、第二箝位電路、熱敏電阻和電壓跟隨器；共模抑制電感的輸出端之間連接第一箝位電路，共模抑制電感的輸出正極通過熱敏電阻后，再連接第二箝位電路，第二箝位電路的輸出端連接電壓跟隨器的輸入端，電壓跟隨器的輸出端通過儲(chǔ)能電容連接共模抑制電感的輸出負(fù)極，同時(shí)連接后級(jí)電源電路。

所述的第一箝位電路為壓敏電阻。

所述的第二箝位電路為壓敏電阻。

所述的電壓跟隨器為由三極管組成的射極跟隨器。

所述的儲(chǔ)能電容為聚丙烯薄膜電容。

本實(shí)用新型還提供了一種應(yīng)用所述抗雷擊浪涌的電源電路進(jìn)行電源供應(yīng)的計(jì)量?jī)x表。

本實(shí)用新型提供的這種抗雷擊浪涌的電源電路，通過替換傳統(tǒng)電源電路中的電解電容，提高電源電路的壽命；通過增加了第二級(jí)抗雷擊浪涌電路，抗雷擊浪涌效果好，提高了電源電路的可靠性，降低了后端器件損壞的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，本實(shí)用新型的電源電路，成本低廉，而且體積下，占用更小的PCB空間。

附圖說明

圖1為背景技術(shù)的抗雷擊浪涌的電源電路的電路原理圖。

圖2為背景技術(shù)的抗雷擊浪涌的電源電路在雷擊浪涌測(cè)試時(shí)后級(jí)電源電路輸入端的電壓波形圖。

圖3為本實(shí)用新型的抗雷擊浪涌的電源電路的功能模塊圖。

圖4為本實(shí)用新型的抗雷擊浪涌的電源電路在三相電源時(shí)的電路原理圖。

圖5為本實(shí)用新型的抗雷擊浪涌的電源電路在雷擊浪涌測(cè)試時(shí)后級(jí)電源電路輸入端的電壓波形圖。

具體實(shí)施方式

如圖3所示為本實(shí)用新型的抗雷擊浪涌的電源電路的功能模塊圖：本實(shí)用新型提供的這種抗雷擊浪涌的電源電路，包括第一級(jí)吸收電路、整流電路、共模抑制電感、儲(chǔ)能電容和后級(jí)電源電路，還包括第二級(jí)吸收電路；第二級(jí)吸收電路包括第一箝位電路、第二箝位電路、熱敏電阻和電壓跟隨器；共模抑制電感的輸出端之間連接第一箝位電路，共模抑制電感的輸出正極通過熱敏電阻后，再連接第二箝位電路，第二箝位電路的輸出正極連接電壓跟隨器的輸入端，電壓跟隨器的輸出端通過儲(chǔ)能電容接地，同時(shí)連接后級(jí)電源電路。

如圖4所示為本實(shí)用新型的抗雷擊浪涌的電源電路在三相電源時(shí)的電路原理圖：圖中壓敏電阻VARA、VARB和VARC，限流電阻RA、RB和RC共同組成了電源電路的第一級(jí)吸收電路，二極管DP1~DP8組成了不控整流電路，L2為共模抑制電感，壓敏電阻VARN為第一箝位電路，電阻PTC為壓敏電阻，壓敏電阻VAR1為第二箝位電路，電阻R1、電阻R2和三極管Q1組成了具有電壓跟隨器功能的三極管射極跟隨器，電容CP1采用聚丙烯薄膜電容作為儲(chǔ)能電容。

三相電源輸入時(shí)，外部三相四線制供電系統(tǒng)接入電源電路后，三相電源線與地線之間均串接一個(gè)壓敏電阻（圖中標(biāo)示VARA、VARB和VARC），同時(shí)三相電源線各自通過的限流電阻（圖中標(biāo)示RA、RB和RC）后經(jīng)過不控整流電路（圖中標(biāo)示DP1~DP8），再通過共模抑制電感L2，輸出信號(hào)的正極和負(fù)極之間連接有壓敏電阻VRAN，輸出的正極信號(hào)在串接熱敏電阻PTC后，在信號(hào)正極和負(fù)極之間連接有限流電阻R1和R2以及第二箝位電路VAR1，三極管Q1的基極連接到壓敏電阻VAR1的正極，三極管的集電極連接通過了熱敏電阻后的信號(hào)正極，三極管的發(fā)射極即為整個(gè)電路的輸出級(jí)，連接后級(jí)電源電路，同時(shí)輸出級(jí)還通過儲(chǔ)能電容CP1接信號(hào)負(fù)極。

本實(shí)用新型提供的第二級(jí)吸收電路，主要工作過程為：經(jīng)壓敏電阻VARN鉗位后，通過熱敏電阻PTC對(duì)后面的三極管Q1進(jìn)行限流保護(hù)，三極管Q1通過電阻R1、R2提供基極電流，來使得三極管Q1正常工作。壓敏電阻VAR1對(duì)壓敏殘壓進(jìn)行有效吸收后，發(fā)射極上聚丙烯薄膜電容CP1兩端的電壓為（V_VAR1－V_be），這樣便能夠很好地對(duì)輸入的浪涌殘壓進(jìn)行抑制。

如圖5所示為本實(shí)用新型的抗雷擊浪涌的電源電路在雷擊浪涌測(cè)試時(shí)后級(jí)電源電路輸入端的電壓波形圖：可以看到，本實(shí)用新型提供的抗雷擊浪涌的電源電路，在進(jìn)行4.4kV雷擊浪涌測(cè)試時(shí)，最后耦合進(jìn)入后級(jí)電源電路的電壓最大值約705V，明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的抗雷擊浪涌的電源電路。

本實(shí)用新型提供的抗雷擊浪涌的電源電路可以用于各類型的計(jì)量?jī)x表，比如智能熱量表、智能水表、智能電表、智能燃?xì)獗淼?；也可以用于其他的需要進(jìn)行抗雷擊浪涌的電氣設(shè)備，如配電終端、集中器等。