基于开关电源的低功耗单相智能电表设计与研究

杨丽华，丁 黎，汪旭祥，李 莉

（国网湖北省电力公司计量中心，湖北 武汉 430077）

0 引言

智能电能表作为国家电网的底层终端，国家电网实现信息化、数字化、智能化建设的基础。智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，为了适应智能电网和新能源的使用，它还具有用电信息存储、双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能。在中国，随着国家坚强智能电网建设的进展，作为用户端的智能电表在未来也将逐步被全面推广和应用。

传统的智能单相表的电源电路主要采用变压器加DC/DC的线性电源方案，即先将交流电经过变压器变压，再经过整流电路整流滤波得到未稳定的直流电压，要达到高精度的直流电压，必须经过电压反馈调整输出电压，这种电源技术很成熟，可以达到很高的稳定度，波纹也很小，而且没有开关电源具有的干扰与噪音。但是它的缺点是需要庞大而笨重的变压器，所需的滤波电容的体积和重量也相当大，而且电压反馈电路是工作在线性状态，调整管上有一定的电压降，在输出较大工作电流时，致使调整管的功耗太大，转换效率低，还要安装很大的散热片[1-2]，不符合电能表节能降耗的未来发展趋势。

虽然目前已经有将开关电源应用到单相智能电表的案例，但是由于其采用的开关电源模块自身的高频信号会通过电源线传到电网上，严重干扰单相智能电表进行载波通信，这也是制约着开关电源不能广泛应用到单相智能电表的关键性问题[3]。……