Công tơ điện tử được cấp nguồn trực tiếp từ lưới điện sinh hoạt với dải điện áp hoạt động từ 176-253V AC. Do vậy, để đảm bảo an toàn, cũng như tạo được mức điện áp phù hợp để cấp cho các linh kiện hoạt động tốt, ta lựa chọn phương án thiết kế mạch nguồn sử dụng biến áp 220V/9V AC cho mạch nguồn thiết bị. Biến áp được sử dụng ở đây là biến áp HUIZI 220V/9V 2.25VA có vỏ bọc cách điện như Hình 29.
Hình 29 Biến áp HUIZI 220V/9V 2.25VA
Sơ đồ khối cấu tạo của khối nguồn được thể hiện như trong Hình30 dưới đây. Khối nguồn của công tơ điện tử bao gồm 3 khối để tạo 3 điện áp 5V DC, 3.3V DC và điện áp tham chiếu 2.5V DC cấp cho các linh kiện hoạt động.
* Khối nguồn 5V DC
Tại khối nguồn 5V DC, khi cấp nguồn xoay chiều 1 pha vào mạch, biến áp sẽ tạo ra dòng điện có điện áp 9V xoay chiều, dòng điện này được cho đi qua cầu diode để chỉnh lưu thành dòng điện một chiều cấp cho các IC nguồn ổn áp 5V hoạt động. Dòng điện ổn áp 5V DC được tạo ra sẽ được dùng cho 2 khối nguồn 3.3V và 2.5V DC sử dụng để tạo ra các dòng điện ổn áp tương ứng.
Với các thiết bị đo nhỏ gọn không yêu cầu dòng cấp lớn, ta lựa chọn IC nguồn LM2576- 5V thông dụng, do Texas Instrument sản xuất, để tạo ra dòng điện ổn áp 5V DC. LM2576-5V là loại IC ổn áp kiểu step-down switching nên mang lại hiệu suất hoạt động cao không tiêu tốn nhiều điện năng nên không tỏa nhiều nhiệt như các IC nguồn kiểu tuyến tính (Linear). Sơ đồ đấu nối LM2576-5V trong mạch nguồn đơn giản và không yêu cầu nhiều linh kiện phức tạp.
Một số thông số kỹ thuật cơ bản của IC nguồn LM2576-5V:
Điện áp cấp tối đa: 40V DC
Hình 30 Sơ đồ cấu tạo khối nguồn Hình 31 LM2576 và sơ đồ chân
Dòng tiêu thụ tối đa: 30mA
Điện áp đầu ra: 5V DC ± 4%
Điều kiện hoạt động: 8V ≤ VIN ≤ 40V
Dòng ra tải: 0.5 - 3A
Dải nhiệt độ hoạt động: -400C - 1250C
Hiệu suất hoạt động: 77% * Khối nguồn 3.3V DC
Khối nguồn 3.3V DC sử dụng IC ổn áp thông dụng AMS1117-3V3 thuộc kiểu IC nguồn tuyến tính. Dòng ổn áp 5V DC tạo ra từ LM2576-5V được cấp cho AMS1117-3V3 để tạo ra dòng ổn áp 3.3V DC.
Một số thông số kỹ thuật chính của IC nguồn AMS1117-3V3:
Điện áp cấp tối đa: 15V
Dòng tiêu thụ tối đa: 11mA
Điện áp đầu ra: 3.3V ± 3%
Điều kiện hoạt động: 1.5V ≤ (VIN - VOUT) ≤ 12V
Dòng ra tải tối đa: 0.8A
Dải nhiệt độ hoạt động: -400C - 1250C * Khối tạo điện áp tham chiếu 2.5V DC
Khối tạo điện áp tham chiếu 2.5V DC sử dụng IC tạo điện áp tham chiếu độ chính xác cao REF5025 do Texas Instrument sản xuất. REF5025 có thể tạo ra điện áp tham chiếu với sai số ± 0.1%.