專家支招：如何優(yōu)化智能電網(wǎng)電力連接功能

　　電表電力系統(tǒng)和連接/斷連功能的實現(xiàn)

　　圖例顯示典型電表系統(tǒng)的框圖。 繼電器驅動電壓是所用特定繼電器的一個函數(shù)。 通常而言，開關電流越大的繼電器（接觸器越大），所需的電壓就越高，以便傳輸足夠的電能實現(xiàn)足夠快的開關過程，從而最大限度地減少因開關過程中的電弧產(chǎn)生的接觸損耗。高電壓電源通常由電容提供，用來在應用開關過程中（尤其是損失電力后出現(xiàn)的開關）提供最大電力。電容須有一定的尺寸，以提供成功進行開關操作所需的能量。電容充電電源可限流，通過延長開關電壓達到滿負荷的時間來降低電源成本。斷連開關在電表中不常出現(xiàn)。典型的開關設備，如壓縮機，在長時間的運行中需要極少的關閉時間。較長的再充電時間能夠降低電源成本和應力，而且不會影響性能。

　　
圖2： 典型電表系統(tǒng)的框圖

　　通信、控制和測量功能通常通過低電壓（3 至 5 伏）電路（如微控制器和通信電路）實現(xiàn)。各種各樣的通信技術聚焦于特定的市場需求和地理限制。大多數(shù)應用具有突發(fā)配置，其中功耗的順序為 5 W 傳輸 100 毫秒，然后在下一次傳輸前有一秒（或更多）的延時。另外，損失電力后（上報電力損耗時的網(wǎng)絡狀態(tài)）的傳輸最好確保距離上次傳輸?shù)臅r間間隔高達 10 分鐘。如果包含一個 DC-DC 級實現(xiàn)高壓電容的有效低壓轉換，上述實現(xiàn)斷連功能的維持電容同樣適用于通信電路。 如果大小合適，維持電容現(xiàn)在可以同時實現(xiàn)傳輸和斷連功能。

　　對于限流、脫機開關電源而言，帶有集成 MOSFET（如 FSEZ1317WA ）的初級側調(diào)節(jié)反激式控制器實現(xiàn)了一個功能豐富且經(jīng)濟實用的解決方案。

　　DC-DC 模塊可以通過使用最少組件數(shù)量的高性能解決方案，如 FAN8303（一個帶有集成開關的降壓調(diào)節(jié)器）來實現(xiàn)。

　　最后，通過最近引入的 FAN3240 和 FAN3241 智能雙線圈繼電器驅動器，可以輕松實現(xiàn)滿足本文所定義要求的連接/斷連驅動。

　　何時需要隔離

　　有時，需要進行隔離，比如有線通信或不同相位的多個電路在同一點進行控制的情況下。帶有內(nèi)置偏壓電源的繼電器驅動器（如 FAN3240 和 FAN3241）對于減少組件數(shù)量、降低成本以和簡化電路都非常有益，如下所示。

　　
圖3：帶有內(nèi)置偏壓電源的繼電器驅動器

　　結論

　　對上述解決方案的各種變更可應用于其它智能電表電力要求，以及各種特定應用的分布式連接/斷連功能。隨著智能電網(wǎng)功能復雜度不斷增加，亦會出現(xiàn)實現(xiàn)電源管理新功能的嶄新機會。