上海贝岭:物联网能效管理应用中的漏电监测

Release time:2025-07-01
author:AMEYA360
source:上海贝岭
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  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:

上海贝岭:物联网能效管理应用中的漏电监测

  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:

上海贝岭:物联网能效管理应用中的漏电监测

  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:

上海贝岭:物联网能效管理应用中的漏电监测

  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:

  产品订购信息

上海贝岭:物联网能效管理应用中的漏电监测


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上海贝岭:适用于多种应用场景的低噪声运算放大器BL3722
  01 引言  在电子电路设计中,低噪声运算放大器(Low-Noise Operational Amplifier)是一种专为微弱信号处理而设计的电子元器件,其核心优势在于运算放大器具有较低的噪声水平,能够有效解决微弱信号易被噪声淹没的问题,确保电路安全、可靠的运行。上海贝岭推出的低压、低噪声双通道运算放大器BL3722具有如下特点,可应用于电机控制、工业机器人、便携式音频设备、电池供电设备等领域。  主要特点  · 电源范围:2.7~5.5V  · 工作电流:1.2mA(Typ.)  · 输入失调电压:1.5mV(Max.)  · 输入偏置电流:1pA(Typ.)  · -3dB带宽:6MHz  · 压摆率:6.0V/us  · 0.1~10Hz低频噪声:4.35uV  · 1KHz噪声谱密度:15.5 nV/√Hz  · ESD:HBM ±8KV ,CDM ±2KV  · LU:±1000mA  · 封装形式:SOP8/MSOP8图1 引脚定义图  02 应用场景  电机控制在电机控制系统中,如电动自行车、大家电等应用中一般需要通过FOC算法控制一个或多个无刷电机。在无刷电机控制系统中为确保电机能够良好的运行,电机的相电流控制是必不可缺的,需要利用低噪声运算放大器对电机的相电流进行放大后给MCU进行信号采集(典型应用原理图如图2)。如果运算放大器的带宽和压摆率达不到要求,可能会影响电路相电流的采样精度以及电路的安全。上海贝岭推出的低噪声运算放大器BL3722具有6.0MHz带宽以及6.0V/us的压摆率,一方面可以确保电机的快速启动性能,对电机电路的主电流进行实时监控,实现电机电流的闭环控制。另一方面可以快速响应电机在高速运行过程中出现的短路、过流等故障,为电路安全、可靠的运行保驾护航。图2 电机的相电流放大典型应用原理图  工业机器人工业控制领域的工作环境复杂,对电子设备的适应性和稳定性要求高,随着工业4.0的不断推进,工业控制系统对信号处理的要求也越来越高。低噪声运算放大器在工业机器人的光电编码器和磁电编码器中主要用于放大霍尔传感器输出级的微弱模拟信号(典型应用原理图如图3)。为防止霍尔传感器信号(通常为mV级微弱信号)被运算放大器的失调电压淹没,需要运算放大器的失调电压小于传感器的输出信号。BL3722具有低失调电压、0.1Hz~10Hz的范围内低频噪声为 4.35uV、宽工作温度范围、高可靠性等特点,可以满足此类工业级微弱信号放大的极端应用场景。图3 霍尔传感器微弱信号放大典型应用原理图  便携式音频设备在便携式音频设备如背带式便携音响、无线麦克风、无线耳机等应用中需要采用低噪声运算放大器实现信号放大的功能。BL3722 在1KHz的噪声谱密度为15.5nV/√Hz,可以有效减少电路自身噪声对音频信号的干扰,提升语音清晰度,确保高信噪比。  电池供电设备在电池供电的设备如笔记本电脑、电动玩具、扫地机器人、园林工具等应用中,需要运算放大器具有宽工作电压范围以及较低的功耗以延长电池的续航时间。BL3722具有宽工作电压范围2.7~5.5V以及低至1.2mA(Typ.)的工作电流,适用于电池供电的电子设备。  03 产品订购信息  上海贝岭提供系列化的产品选择(如图4),专业的技术支持,以及稳定的供应,为用户的产品设计和批量使用保驾护航。图4 产品订购信息
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上海贝岭荣获2025年度“上证鹰·金质量”ESG奖
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上海贝岭 BLQ3N120 功率芯片荣登 2025 中国汽车芯片创新成果推荐名单
  近日,中国汽车工业协会公示 2025 中国汽车芯片创新成果推荐名单,上海贝岭自主研发的车规级、特高压平面MOSFET BLQ3N120 成功入选。该活动经多方严格评审,从众多产品中筛选优质芯片,BLQ3N120 的入选彰显其技术领先性与产业适配性。  此次入选不仅是对上海贝岭技术实力的认可,更是发展动力。未来公司将加大研发投入,推出更多创新产品,助力汽车电子产品供应丰富与提升!  产品特性  上海贝岭推出的车规级特高压平面硅基MOSFET BLQ3N120,采用先进的晶胞结构,可降低导通损耗、提高开关性能并增强雪崩能量,在确保车规级品质的情况下,耐压可做到1200V。主要特点有:高击穿电压、低导通电阻、低阈值电压VTH、高结温等,填补了国内车规级、特高压平面MOSFET市场领域的空白。  优势特征&参数  • VDS:1200V  • ID:3A  • RDS(ON):5Ω  • IDSS:200nA(@VDS =1200V, VGS= 0V, Tj = 25℃)  • VGS(TH):3V ~ 5V  • Fast Switching  • Low Crss  • 100% avalanche tested  • AEC-Q101 qualified  典型应用  基于车规级、特高压平面MOSFET BLQ3N120特性,其可应用于新能源汽车电池管理系统(BMS)的总压检测、绝缘检测、粘连检测、主驱/PTC等的辅助电源、主动泄放电子开关等。  比如,在BMS“三大检测”(总压检测、绝缘检测、粘连检测)采样通道通断控制应用中,早期解决方案是干簧管或光MOS,但其成本高。而BLQ3N120因具备耐压高、关断漏电流小、成本低等特点,可以替换干簧管或光MOS,完全胜任BMS“三大检测”通道通断控制需求,而且还具有成本更低的优势!  MOSFET BLQ3N120在BMS“三大”检测中的应用  再比如,在主驱等反激辅助电源应用中,BLQ3N120因具备耐压高、开关频率高等特点,还可以用作电子开关管。
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