上海贝岭：物联网能效管理应用中的漏电监测

　　实现漏电监测的一种方法就是利用零序互感器监测电路中电流的矢量平衡状态。理想状态下的电路中进线与出线的电流大小相等，方向相反，二者的矢量和为零，当电路发生漏电时部分电流会通过漏电路径流向大地或其他非预期路径流失，导致进线与出线的电流矢量和不再为零，产生漏电流。在能效管理产品应用中对用电设备的漏电监测直接关系到人员的生命财产安全和设备系统的稳定可靠。

　　漏电监测能有效防范触电事故。当线路绝缘层老化、设备破损导致电流泄漏时，漏电监测装置可在瞬间捕捉到异常电流，触发保护机制切断电源。这一过程仅需短短毫秒级时间，相比人体触电后自主反应断电的时间大幅缩短，极大降低了人员触电伤亡风险，尤其在家庭、学校、医院等人员密集场所，为脆弱的生命安全撑起保护伞。

　　在预防电气火灾方面，漏电监测同样发挥着关键作用。漏电引发的电火花或局部过热，是电气火灾的重要诱因。漏电监测系统可实时监测线路剩余电流，一旦发现异常便立即报警并断电，将火灾隐患扼杀在萌芽状态。

　　此外，漏电监测还能保障设备稳定运行。及时发现漏电故障，可避免因电流损耗、局部过热等问题造成设备损坏，延长设备使用寿命，减少企业因设备故障导致的生产中断与经济损失。在工业自动化、数据中心等对电力稳定性要求极高的场景中，漏电监测更是确保系统连续运行的关键一环。

　　贝岭能效管理芯片的漏电监测方案

　　上海贝岭在物联网能效管理领域深耕多年，能效管理系列芯片广泛应用于智能家居，两轮及四轮充电桩，数据中心等领域，为客户实现用电精准感知，能源高效管理，此外用电安全也是能效管理芯片重要的应用方向，我们提供两种实现漏电监测的应用方案，一种采用专用漏电保护芯片，另一种则采用计量芯片附带的漏电监测功能来实现。如果产品对漏电监测需要强制达到国家相关标准的，漏电监测方案使用专用的漏保控制芯片，配合外围零序互感器采样电路，硬件设定固定的漏电监测阈值，特点是漏电响应速度快(典型内部延时时间6ms)，应用电路简单。BL0945是一款高性能漏电保护专用集成电路，内部包含稳压电源、放大电路、比较电路 、延迟电路、跳闸控制电路以及SCR驱动电路。通过零序互感器采样剩余电流，配合外围脱钩线圈，电源电路等可实现AC型漏电保护器方案。芯片管脚图如下：

　　BL0945在AC型漏电保护器应用中具有检测漏电信号灵敏度高，漏电监测阈值一致性好，低静态工作电流，宽工作电压范围，优秀的抗电磁干扰能力等优点。BL0945外围应用电路简单，除了必要的电源和驱动电路外，只需简单的片阻片容配合即可实现典型的应用方案。管脚布局能够兼容市面主流的AC型漏电保护专用芯片应用，做到直接替换使用。应用方案简易示意图如下：

　　在一些智能家居或工控产品的应用中，客户使用贝岭的能效管理芯片进行电参数监控和统计，同时有漏电监测需求，如果漏电监测响应时间要求不高，但对漏电监测的阈值，报警方式，检测精度有更多样要求的场合，还可以采用BL0939，这是一款免校准的能效监测芯片，集成三路独立的Sigma-Delta ADC，可测量一路电压，两路电流。其中两路电流通道均具备漏电/过流监控功能，监控阈值及响应时间可设置，漏电/过流信号可配置端口报警输出(B通道有专用报警指示输出管脚，无需配置)，报警输出响应时间对应比较的周波次数，最快20ms。芯片管脚图如下：

　　典型应用条件下BL0939单个芯片可以完成能效监测的同时，快速检测漏电/过流的异常用电情况。配合主控芯片设计完整的漏电监测系统，实现自定义宽范围的漏电动作阈值，适配不同回路、负载的防护要求;利用芯片漏电/过流输出信号实现本地声光报警或者远程信号上传等不同的报警方式;漏电监测可按周波刷新对比，动态实时监控，满足工控系统快速保护要求。实现安全可控的放心用电。BL0939在出厂时已做增益修正，保证芯片采样通道增益误差小于1%，在外围元件满足一定条件下可以实现整机免校准使用。典型的一路电压，一路电流，一路漏电监测应用方案简易示意图如下：

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