上海贝岭新一代国网电表内置负荷开关驱动芯片布局

Release time:2025-08-11
author:AMEYA360
source:上海贝岭
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  自 2023 年《智能物联电能表内置负荷开关技术指标》正式发布以来,其中一项重要变化尤为关键:“内置开关的动触点与静触点之间的电气间隙不小于 5.5mm。” 这一标准的提升虽增强了智能电表的安全性,却也给其设计及元器件选型带来了新的挑战。为此,针对新一代国家电网智能电表内置标准的验证与制定工作,始终在有条不紊地推进。


  负荷开关触点间距增大,对智能电表设计最直接的影响是负荷开关驱动电流的攀升。从现有样品测试结果来看,其驱动电流已从 2020 版标准的 150~400mA,大幅增至 1~2A 甚至更高。驱动电流的增大还带来另一重影响:2020 版电表所采用的现行变压器,受限于尺寸,功率输出已达极限。若要输出如此大的驱动电流,电表电源势必需要调整。

  目前,开关电源方案(AC-DC)是较为成熟的选择,但有工程师提出,中国挂网电表已超 6.6 亿只,如此大规模应用开关电源时,其可靠性及对电网的影响尚无法通过数据完全验证,因此更倾向于沿用原有的 “线性变压器 + 后接大电容” 设计。此处暂不深入讨论两种方案的利弊,但值得注意的是,开关电源与线性变压器因输入端电压波动导致的后端输出电压波动存在显著差异,这也使得两者对负荷开关驱动芯片的耐压要求大不相同:开关电源输出相对稳定,对应驱动芯片的耐压通常 20V 左右即可;而线性变压器因采用非稳压变比输出,耐压要求通常需达到 36V 以上,如下图所示:

上海贝岭新一代国网电表内置负荷开关驱动芯片布局

  设计的差异并不仅限如此,因自国网电能表统一招标以来,负荷开关(继电器)的驱动芯片惯用SOT23-6封装,许多企业和工程师已经习惯了沿用这种封装,但也有工程师认为驱动电流增大,SOT23-6封装体较小,并不稳妥,倾向于功率更大、尺寸更大的SOP8封装。

  由于设计思路、方案理解存在差异,加之负荷开关尚未量产定型,诸多不确定性导致智能电表生产企业的工程师在选型时思路不一。因此,在这种存在分歧的背景下,若想用单一产品覆盖新一代国网电表内置负荷开关驱动芯片的布局,难免会捉襟见肘。

  作为国内智能电表芯片领域的核心供应商,上海贝岭股份有限公司始终以行业需求为导向,通过深入调研市场动态,积极与各生产企业工程师开展多维度技术交流,精准把握行业痛点与发展趋势。在此基础上,公司推出了系列化产品矩阵,为工程师们的选型工作提供了丰富且适配的选择,具体产品信息如下表所示:

上海贝岭新一代国网电表内置负荷开关驱动芯片布局

  从列表中不难发现,上海贝岭针对新一代国网电表内置负荷开关驱动芯片的布局,已形成全面覆盖:电压层面兼顾中压与低压需求,驱动电流范围从 0.7A 延伸至峰值 6.5A,封装形式则包含 SOT23-6、SO8P、ESOP8 等多种规格。这一系列产品矩阵,不仅为新标准的快速落地提供了坚实支撑,更能灵活适配多样化的设计思路,为行业升级注入强劲动力。

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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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