一種用于智能電表的降壓轉換器電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種智能電表，具體是一種用于智能電表的降壓轉換器電路。
【背景技術】
[0002]智能電表或者功率監(jiān)控器的離線設備都有一些要求IOW以下非隔離DC電源的電子元件，到目前為止，通過一個AC電源提供低功耗DC電源的唯一實用方法仍然是在整流器后面使用一個效率極低、未經(jīng)調節(jié)的電阻/電容分壓器，或者一個難以設計的反向DC/DC轉換器。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種電路結構簡單、轉換效率高的用于智能電表的降壓轉換器電路，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案：
[0005]一種用于智能電表的降壓轉換器電路，包括整流橋Q、電感LI、電容Cl、帶阻尼的場效應管VS、芯片Ul和電阻Rl，所述整流橋Q引腳I連接220V交流電，整流橋Q引腳3通過熔斷器FU連接220V交流電另一端，整流橋Q引腳2分別連接電容Cl和電感LI，整流橋Q引腳4分別連接電容Cl另一端和電容C2并接地，電容C2另一端分別連接電感LI另一端、電阻R2、電阻R1、三極管VTl集電極、電容C3、帶阻尼的場效應管VS的S極和接地電容C4，電阻R2另一端分別連接接地二極管D3負極、二極管D2負極、三極管VT3基極、芯片Ul引腳4、芯片Ul引腳5和接地電容C6，三極管VT3發(fā)射極通過電阻R3連接芯片Ul引腳6，三極管VT3集電極分別連接電阻Rl另一端、三極管VTl基極、三極管VT2基極、三極管VT2集電極和電容C3另一端，三極管VT2發(fā)射極分別連接三極管VTl發(fā)射極和帶阻尼的場效應管VS的G極，帶阻尼的場效應管VS的D極分別連接接地二極管Dl負極和電感L2，電感L2另一端分別連接接地電容C5、輸出端No、電阻R4和二極管D2正極，所述芯片Ul引腳I連接芯片Ul引腳2并接地，芯片Ul引腳3分別連接電阻R4另一端和接地電阻R5。
[0006]作為本實用新型進一步的方案：所述芯片Ul為電平轉換器TPS64203DBV。
[0007]作為本實用新型再進一步的方案：所述帶阻尼的場效應管VS型號為FQD2P40。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型使用電平轉換器Ul和帶阻尼的場效應管VS以及其它外部元件實現(xiàn)了使用一個低壓降壓轉換器通過AC電源來提供DC電壓，本實用新型電路在沒有變壓器的情況下就可以獲得近85%的轉換效率，電路不僅結構簡單，而且轉換效率高。
【附圖說明】
[0009]圖I為用于智能電表的降壓轉換器電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0010]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0011]請參閱圖1，本實用新型實施例中，一種用于智能電表的降壓轉換器電路，包括整流橋Q、電感LI、電容Cl、帶阻尼的場效應管VS、芯片Ul和電阻Rl，整流橋Q引腳I連接220V交流電，整流橋Q引腳3通過熔斷器FU連接220V交流電另一端，整流橋Q引腳2分別連接電容Cl和電感LI，整流橋Q引腳4分別連接電容Cl另一端和電容C2并接地，電容C2另一端分別連接電感LI另一端、電阻R2、電阻R1、三極管VTl集電極、電容C3、帶阻尼的場效應管VS的S極和接地電容C4，電阻R2另一端分別連接接地二極管D3負極、二極管D2負極、三極管VT3基極、芯片Ul引腳4、芯片Ul引腳5和接地電容C6，三極管VT3發(fā)射極通過電阻R3連接芯片Ul引腳6，三極管VT3集電極分別連接電阻Rl另一端、三極管VTl基極、三極管VT2基極、三極管VT2集電極和電容C3另一端，三極管VT2發(fā)射極分別連接三極管VTl發(fā)射極和帶阻尼的場效應管VS的G極，帶阻尼的場效應管VS的D極分別連接接地二極管Dl負極和電感L2，電感L2另一端分別連接接地電容C5、輸出端Vo、電阻R4和二極管D2正極，芯片Ul引腳I連接芯片Ul引腳2并接地，芯片Ul引腳3分別連接電阻R4另一端和接地電阻R5。
[0012]芯片Ul為電平轉換器TPS64203DBV。
[0013]帶阻尼的場效應管VS型號為FQD2P40。
[0014]本實用新型的工作原理是：雙極型晶體管VT3和電阻R3及電阻Rl構成一個恒流驅動的電平位移器，其允許芯片Ul操作由三極管VTl和VT2構成的離散式柵極驅動電路，同控制器一樣，電平位移器在啟動時由齊納二極管D3驅動，而在啟動以后經(jīng)調節(jié)的5V電壓則通過肖特基二極管D2驅動，帶阻尼的場效應管VS的柵極必須剛好過驅動，為要求輸出電流提供可接受的RDS。驅動過多會增加開關損耗，而驅動過少又會增加傳導損耗，電容C4和二極管D3對驅動電路的功能至關重要，通過選擇電阻R5來將帶阻尼的場效應管VS柵極驅動電平設置在整流器輸出電壓以下，二極管D3將電容C3限定在這一電平，當Ul的開關引腳輸出一個低信號來開啟帶阻尼的場效應管VS時，信號被電平位移到VT2的基極，三極管VT2開啟，并快速地將帶阻尼的場效應管VS的柵-源電容CGS充電至12V。當Ul的開關引腳輸出一個高信號來關閉帶阻尼的場效應管VS時，該信號被電平位移至VTl的基極，VTl開啟，有效地將帶阻尼的場效應管VS的柵極與輸入電壓連接，在沒有起到本地電源作用的電容C4的情況下，晶體管VTl和VT2無法提供快速（且因此而高效地）上拉或下拉帶阻尼的場效應管VS柵極電容所必需的快速電流峰值，另外，由R3設定的電平位移器電流必須足夠高，以移動帶阻尼的場效應管VS的柵極電荷，電容C4值設定大于帶阻尼的場效應管VS的柵極電容，但其必須足夠小，以便在更短控制器最小導通與斷開時間期間能夠得到再充電。
[0015]本實用新型使用電平轉換器Ul和帶阻尼的場效應管VS以及其它外部元件實現(xiàn)了使用一個低壓降壓轉換器通過AC電源來提供DC電壓，本實用新型電路在沒有變壓器的情況下就可以獲得近60%的轉換效率，電路不僅結構簡單，而且轉換效率高。
【主權項】
1.一種用于智能電表的降壓轉換器電路，包括整流橋Q、電感L1、電容Cl、帶阻尼的場效應管VS、芯片Ul和電阻R1，其特征在于，所述整流橋Q引腳I連接220V交流電，整流橋Q引腳3通過熔斷器FU連接220V交流電另一端，整流橋Q引腳2分別連接電容Cl和電感LI，整流橋Q引腳4分別連接電容Cl另一端和電容C2并接地，電容C2另一端分別連接電感LI另一端、電阻R2、電阻R1、三極管VTl集電極、電容C3、帶阻尼的場效應管VS的S極和接地電容C4，電阻R2另一端分別連接接地二極管D3負極、二極管D2負極、三極管VT3基極、芯片Ul引腳4、芯片Ul引腳5和接地電容C6，三極管VT3發(fā)射極通過電阻R3連接芯片Ul引腳6，三極管VT3集電極分別連接電阻Rl另一端、三極管VTl基極、三極管VT2基極、三極管VT2集電極和電容C3另一端，三極管VT2發(fā)射極分別連接三極管VTl發(fā)射極和帶阻尼的場效應管VS的G極，帶阻尼的場效應管VS的D極分別連接接地二極管Dl負極和電感L2，電感L2另一端分別連接接地電容C5、輸出端No、電阻R4和二極管D2正極，所述芯片Ul引腳I連接芯片Ul引腳2并接地，芯片Ul引腳3分別連接電阻R4另一端和接地電阻R5。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于智能電表的降壓轉換器電路，其特征在于，所述芯片Ul為電平轉換器TPS64203DBV。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于智能電表的降壓轉換器電路，其特征在于，所述帶阻尼的場效應管VS型號為FQD2P40。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于智能電表的降壓轉換器電路，包括整流橋Q、電感L1、電容C1、帶阻尼的場效應管VS、芯片U1和電阻R1。本實用新型使用電平轉換器U1和帶阻尼的場效應管VS以及其它外部元件實現(xiàn)了使用一個低壓降壓轉換器通過AC電源來提供DC電壓，本實用新型電路在沒有變壓器的情況下就可以獲得近60％的轉換效率，電路不僅結構簡單，而且轉換效率高。
【IPC分類】H02M7-217
【公開號】CN204481709
【申請?zhí)枴緾N201520243910
【發(fā)明人】藺相斌, 朱宜東, 丁成軍, 孟晨平, 譚志勇, 莊江麗, 侯西正, 丁憲祥, 王鑫, 季巖岷, 陳曉梅, 王定英
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司棗莊供電公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月13日