智能电表：采用LM5017实现 1‰纹波输出

智能电表：采用LM5017实现 1‰纹波输出

中国国家电网智能化改造非常迅猛，中国国家电网公司推出新一代的智能电能表系列标准。在新标准中，对电源供电的规格提出新的要求。

图 1. 常用国网 3 相电表电源架构

2 纹波注入原理

LM5017 通过 Ron 来设定固定的导通时间长度 Ton。当 FB 的电压低于 1.225V 时，内部的快速比较器触发 COT 控制逻辑模块输出固定的 Ton（控制管，即上管）。Ton 时间结束后，关断控制管，直到FB 的电压再次低于 1.225V。

图 2. LM5017 内部框图

3 参数设计

三相智能电表的给通信载波模块供电时，DC-DC 变换器的规格如下：

输入电压范围：18~50V（50V 为两倍输入耐压）， 220Vac 输入时，输入电压为 21V 左右。 输出：12V/400mA，输出电压纹波《12mV。

设输出电压上的纹波电流为 100mA，正常输入电压在 21V 左右，则输出电感为：

输出开关纹波为 6mV（考虑一定的裕量），输出电容采用瓷片电容。式 5 是计算恒定负载条件下， 满足输出最大允许纹波的最小输出电容值。

因此，输出电容选择 10uF 瓷片电容。瓷片电容的 ESR 一般在 2mohm 左右，此应用中电容 ESR 对输出纹波电压的影响可以忽略不计。在实际线路中，为了降低输入低频纹波对输出的影响，输出 电容在 10uF 瓷片电容的基础上，还并了一个 330uF 的电解电容。

3.3 Cr， Rr 选择

当 Cr*Rr=L/DCR 时，注入的纹波等于电感 DCR 产生的纹波。当 Cr*Rr》L/DCR 时，注入的纹波 小于电感 DCR 产生的纹波。反之，当 Cr*Rr《L/DCR 时，注入纹波大于 DCR 产生的纹波。

电感 DCR 产生的纹波，可以由式 6 得到：