[科普中国]-平板开关电源-

平板开关电源（PSH系列）是中国第一款采用平面开版设计（Planar Power Supply）高效HDC/DC超薄开关电源，专用于高质量的电力仪表、电能表、医疗、铁路和通讯行业等对安全性可靠性要求高的应用场合，特别是在电能表应用中只要任意二线有输入，不管是单相、三相三线还是三线四线电源均能正常工作，即使故障输入电压达420V (110% UL)的情况下仍然可以长期连续工作。

产品简介具有输入过压保护、输出过压保护、过负荷保护、短路保护、温度保护、软启动、控制使能端子等功能。

此类电源设计用来满足长寿命、高可靠的严酷应用需求，采用自动化的生产线进行生产，严格进行元器件选型、筛选、生产、测试和检验，产品达到世界级水平。

自2011年获得中华人民共和国国家知识产权局颁发的实用新型专利证书正式推出以来，产品不仅在中国地区销售，而且远销欧洲、东南亚地区，在众多开关电源制造企业中占据了领先地位，成为众多生产国家电网、南方电网新标准的电表企业、方案公司、出口表企业、中小型电表企业不可分离的好伙伴。1

特点1、全球通用的超宽输入范围DC56V～DC650V连续工作。最低工作电压DC56V保证在低压环境下同样准确计量。高达DC650V的工作电压任意两线都能确保设备正常工作。适用于不同电压等级的电能表，节省管理和采购成本。

2、开放式设计，体积超小，重量超轻。超薄设计的电源，仅厚8mm，可以为小型的设备提供更大空间，减轻布板压力。

3、具有使能控制端子，可联合使用。

4、全部4000Vac隔离，电磁兼容满足4级。具有很强的抗干扰能力。

5、长寿命、高可靠、安全性更高，满足严酷环境要求。元器件选择工业级器件，并且无与寿命相关的元件及零部件。工作温度范围达到-45℃ ～ 85℃，依然能够正常工作。

6、无Y电容设计。

平板开关电源（PSH系列）采用先进技术，采用无Y电容设计，实现低纹波噪声，把电路的安全隐患降到最低。

7、专为电力各类电能表、智能电表，抄表系统等高要求行业设计。

8、高效率与低能耗。

一般情况下，平板开关电源（PSH系列）应用在智能电表的效率为70%左右，功耗在0.3-0.4W/W，传统线性电源仅为效率为40%左右，功耗则高达0.8-1.3W/W。

以单表10年耗电为例[E（kWh）=P（W）*24（h）*365（d）*10（y）/1000]：

使用平板开关电源（PSH系列）的智能电能表（载波）单表功耗为0.5W，10年耗电量为43.8度；传统线性电源智能电表（载波）单表功耗为1.35W，10年耗电量为118.26度。每一只表10年节电量为：118.26-43.8=74.46度。所以，高效率更节能、更环保。1

适用范围平板开关电源（PSH系列）目前主要应用如下：

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质量与安全质量标准平板开关电源（PSH系列）满足IEC/EN/UL60950 、GB4706和国家电网公司《国家电网公司电能表功能规范》及其相关各类智能电能表技术规范、《DLT698电能信息采集与管理系统》相关设备安全和技术标准。

平板开关电源（PSH系列）以 HDC/DC模块电源设计作为一个电源器件来使用，该器件完全（无条件）满足上述标准中所描述的安全和质量标准。当其安装于产品后为了确保最终产品能够满足相关的应用安全、质量和技术标准，在使用本产品时必须根据最终用户的实际应用需求来考虑相关器件特别是电解电容的质量、寿命要求和相关标准，否则可能影响最终产品的质量水平。

安全平板模块电源的工作电压已经超出人员直接接触安全范围，必须杜绝人员直接接触的可能，在进行PCB布线时还要考虑安全和绝缘距离，安装时要留有足够的空间，并远离热敏感器件和物质，防止出现安全事故和绝缘破坏。

平板开关电源（PSH系列全部满足4000Vac 的电气隔离标准，按照相关的电气设备安全的强制标准，在输入和输出，输出和输出之间施加4000Vac（或6000Vdc）电压，时间60秒（具体参照产品要求），漏电流小于5 mA。

模块电源的输入电压是限制在一定的范围内使用的，如果超出范围（过高或过低）将会造成工作不稳定，严重时会造成损毁，应在额定范围内使用。

模块电源的最高工作温度可达85℃，其内部温度更高，由于采用自然冷却方式，在使用中应注意其摆放位置有利于冷却，远离忌高温的设备（元件），并防止被触摸。

可靠性平板开关电源（PSH系列）的平均无故障工作时间（MTBF）是在满载，环境温度（TA）为 +40℃情况下的计算结果，这是信息和通讯设备（ICT）测试的典型条件。不同的预计平均故障间隔时间和失败率计算方法可能会有不同的结果。1

电磁兼容EMC平板开关电源（PSH系列）的EMC测试是将模块直接安装在标准测试板（包含外部输入滤波器）上进行的，测试结果满足IEC/EN 61000标准或国标GB/T 17626 群脉冲四级（4kV）、浪涌四级（4kV）、抗静电15kV，完全符合电力、电信、医疗和铁路等相关部门的技术要求。

EMI平板开关电源（PSH系列）EMI 测试是将模块直接安装在思立科的标准测试板（包含外部输入滤波器）上进行的，测试条件为输入 220Vac，满载，采用10M法暗室测量法进行测量。测试结果满足 EN55022， CISPR 22 和 FCC class B级标准，典型EMI测试数据如下图所示（中国电子集团第14研究所电磁兼容实验室 CNAS L1923提供）。2

应用参考输入电压平板开关电源（PSH系列）模块的输入电压为56Vdc ~ 650Vdc，当用于交流回路时，采用全桥整流可满足交流输入电压范围 45Vac ~ 460Vac，该电压范围满足国内各种不同的电压等级（57V，100V， 110V， 220V和 380V），并保证一定的余量。另外该电压范围几乎满足全球任何国家的电压标准，最终产品可以真正做到一次生产，全球通用。

关断电压平板开关电源（PSH系列）HDC/DC模块电源的输入电压低于 35Vdc时会自动关闭输出， 56Vdc时能稳定工作。由于其工作范围非常宽，正常情况下，电源总能很好地工作，如果输入电压上升，高于700 Vdc时模块会自动保护并关闭输出（输入电压下降后自动恢复工作），但当电压继续上升高于1000Vdc时电源模块可能会烧毁，但不会损坏用户设备，如果输入电压继续升高将带来不可预料的后果。

使能端子使能端子EN的引入，使模块应用更加灵活，亦可以使模块以阵列方式联合工作（分时）。例如用于电能表电源时，可做到辅助电源或主电源优先级自动切换、通过软件设置辅助电源优先级，选择主电源优先还是外部辅助电源优先。当使能端子接入高电平（10Vdc - 30Vdc）时，模块处于关断状态，此时开关电源不工作，处于待机状态，不（很少）消耗能量。当使能端子接入低电平或悬空时，模块处于工作状态。此特性在多电源联合例如电能表主电源和辅助电源）工作中特别适用，能显著增加产品可靠性和适应性，如需模块连续输出，将使能端子悬空或对输入地短接（DC-）即可。

过温保护平板开关电源（PSH系列）模块电源具有内部过温关机保护功能，当模块电源PCB 板标记①处的温度达到 110℃时将立即关闭输出，当温度下降大约 5℃ 电源自动恢复工作。

纹波噪声纹波噪声按照推荐电路在输出加入相应的滤波回路后进行测量，通常建议输出1回路加装储能滤波电容和外部滤波器，输出2回路如果对纹波要求不高，直接用一个电容就可以，要求高的话也可以加装一个LC滤波器，具体见典型设计。

最大容性负载对动态范围要求较高的情况下，在输出回路增加退耦电容可以明显改善电压调整率，退耦电容要尽可能靠近负载并使用低ESR的陶瓷电容。同时电路板的材料，步线以及元器件的摆放位置都会影响相关电气参数（寄生电感，分布电容等），从而可能对电源模块的稳定性和动态响应特性产生影响。因此，根据实际应用经验，推荐按照典型设计相关参数表来配置输出电容和其它滤波回路，注意最大容性负载不要超过参数配置表的值，输出滤波电容在配置时需要考虑容性负载的特点，输出电容和负载电容（容性部分）之和一定不超过最大容性负载。如果需要更大值请与思立科电子相关人员联系。

并联运行思立科PSH系列模块电源不能和其它类型的开关电源并联运行，也不推荐多个PSH系列模块电源直接并联运行，如有需要并联应该增加相应的并联控制电路，同时保证即使发生故障也不会造成故障扩大或引起额外的故障和损坏。

工作温度平板开关电源（PSH系列）设计工作温度为-40℃ ~ +85℃ ，其实际工作的环境温度取决于当前负载，PCB安装方式，空气流动等。建议通过实际测试来决定最高工作温度，方法是测量模块电源上温度最高的温度点，使PCB版标记①处温度小于110℃（同时保证标记②处温度不高于120℃，标记③和④处温度不高于 110℃）。

软启动交流输入开关电源需要采用整流加电容滤波电路，在电源合闸瞬间会形成很大的瞬时冲击电流，此电流称为输入浪涌电流，这个浪涌电流可能达到电源静态工作电流10到100倍以上。如此大的冲击电流往往会导致电路保护动作造成开关合闸失败，输入熔断器、整流二极管等烧毁，甚至将合闸开关的触点烧坏。根据UL1950、IEC950安规要求，将浪涌电流一般设在25A左右，因此在输入回路首先考虑加入浪涌电流限制电流或软启动电路来限制浪涌电流的幅度。

可以采用热敏电阻保护免受浪涌电流的影响，但是热敏电阻在热态下重新启动时，对浪涌电流起不到限制作用。对浪涌要求比较高的场合，建议在回路中直接串联一个适当的电阻（影响整体效率），既可以把浪涌电流限制在可接受的范围内，又不影响变换器的正常工作。

输入滤波器为了满足EN55022，CISPR22、FCC class B和电力行业相关要求，在输入端需要加入EMC滤波电路，如果使用交流电，那么滤波回路要和安规、整流以及软启动回路一起设计，推荐电路见典型设计。

安规电容安规电容是指即使电容器失效，也不会导致电击，仍然满足安全标准不危及人身安全的电容器件。根据IEC 60384-14，电容器分为X 电容及Y电容，X电容抑制差模干扰，Y电容抑制共模干扰，分类如下

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