重合器控制器维持智能电网正常运行时间

雷击、倒下的树枝，甚至是聚酯薄膜气球都足以中断电力线的电流。这就是为什么公用事业公司通过为其架空配电系统配备可靠的重合器控制器来防止中断的原因。

在任何智能电网环境中，重合器控制器对于它们在检测和中断瞬时故障方面的作用至关重要。虽然架空线上的许多短路都可以自行解决，但重合器通过在瞬间故障后自动恢复供电来帮助提高服务连续性。

重合器控制器感测电力线上交流传输的电压和电流。当发生电涌或故障时，功率继电器会打开以遏制故障并防止其蔓延到整个电网，这种现象称为级联故障。当故障是由瞬时事件引起的——比如我提到的闪电、树枝和气球的例子——这些事件中的任何一个都可能导致线路暂时交叉。重合器控制器继续检测电力线，如果交流性能稳定，将尝试关闭或“重合”继电器。闭合后，如果检测到高电压、电流或其他故障事件，继电器将再次打开。重合器通常会尝试重合继电器三到五次。这个想法是让网格自我修复，

为什么重合器控制器如此重要？

重合器控制器具有几个关键特性：

感测电力线，包括三个电压、三个电流、一个或两个接地，通常还有冗余。高精度是必不可少的，特别是对于谐波的测量。

隔离是必须的。隔离通常在信号链的上游和之后进行，以确保可靠的系统运行和电子设备的保护。在通信链路之前也需要隔离，并且通常需要各种隔离选项。

使用多个电源，具有交流和直流输入。毫不奇怪，系统中包含一个电池，因为即使断电，它也必须运行并感应交流线路。

通信对于重合器控制器也很重要，因为这些系统必须与更大的电网通信以报告事件。大多数智能电网具有无线或电力线通信网络。诸如重合器控制器之类的单元通常仍将保留其传统的串行通信，例如 RS-485，通过网关或其他硬件将其转换为他们选择的无线协议。

重合器控制器的模拟构建块

设计重合器控制器需要各种关键的模拟构建模块。图 1 显示的框图仅提供了重合器控制器设计的一个示例。如您所见，有多种系统电源、通信、电压监控和监控电路。如何选择合适的零件？高精度、宽电压保护范围、低功耗和小尺寸是需要评估的一些重要特性，以满足您的设计要求。MAX16126/MAX16127负载突降/反向电压保护电路就是提供这些特性的一个例子。 借助内置电荷泵，这些 IC 可控制两个外部背靠背 n 沟道 MOSFET，这些 MOSFET 在破坏性输入条件下关闭并隔离下游电源。它们包括一个在故障条件下发出信号的标志输出。为了提供反向电压保护，外部背靠背 MOSFET 在正常运行期间最大限度地降低了电压降和功耗，优于传统的反向电池二极管。另一个可靠的低功耗微处理器监控器是我们的 MAX6365 系列，它具有备用电池和芯片使能门控功能。MAX6365监控电路，采用微型 8 引脚 SOT23 封装，可简化微处理器系统中的电源监控、电池备份控制功能和存储器写保护。对于重合器控制器等始终开启的应用，低静态电流 MAX6766 线性稳压器可以满足要求。MAX6766稳压器工作在4V至72V，提供高达100mA的负载电流，同时仅消耗31µA的静态电流。

图 1：此框图提供了重合器控制器设计的示例。

据行业分析师称，到 2025 年，全球智能电网技术市场预计将达到约 8305.6 亿美元。智能电网为电力输送带来了更高的效率和可靠性，同时为电力基础设施带来了更大的弹性。因此，当您设计下一个重合器控制器时，考虑到内部的底层技术——它们都在保持灯亮方面发挥作用。

审核编辑：郭婷