上海贝岭新一代国网电表内置负荷开关驱动芯片布局

发布时间：2025-08-11 16:16
作者：AMEYA360
来源：上海贝岭
阅读量：771

　　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。

（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

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　　引言　　RS-485是目前广泛应用的有线接口之一，其平衡的差分信号传输特性可抑制噪声，使其能在嘈杂的工作环境中实现较远距离的通信。包括电能表、工厂自动化、电机控制、白色家电、光伏储能等系统中，RS-485都是常见的通信接口。　　当RS-485的速度达到115200bps以上时，使用传统的低速光耦817等方案会面临传输不稳定等不良现象，改用高速光耦或数字隔离器又面临成本增加，如选择贝岭BL7221CAH数字隔离器+ 贝岭DPC-817光耦+贝岭BL3085套片方案则可以在几乎不增加成本的前提下轻松将速率提升至500kbps以上。相较于传统光耦方案，此种混合方案，在几乎不增加成本的前提下即提升了传输速率，降低系统复杂度，又可降低整体功耗;可应用于白色家电、仪表等设备中的RS-485隔离。　　基于光耦的隔离485方案　　基于上海贝岭数字隔离器的隔离485方案　　RS-485收发器BL3085使能端口可以使用贝岭DPC-817低速光耦进行隔离，数据端口更换为贝岭BL7221CAH双通道数字隔离器，相较于传统的817等低速光耦隔离方案，简单的更改，即提升了传输速率，减小占板面积，且可降低50%功耗。　　上海贝岭数字隔离器BL7221CAH主要参数　　采用双电容隔离栅串联技术　　传输速率1Mbps　　低功耗1.2mA/1Mbps/CH　　VISO电压达3750 VRMS(SOP8)，最大工作隔离电压VIOWM高达565VDC　　抗浪涌能力超7kV，±120kV/μs CMTI　　ESD HBM模式超6000V　　内置失效保护电路，保证接收器输入端在开路或短路时，接收器的输出端高电平　　工作温度：-40℃-125℃　　上海贝岭RS-485收发器BL3085主要参数　　+3.3V或+5V工作电压　　内置失效保护电路　　总线允许挂接多达256个收发器　　I/O引脚ESD保护：±15kV IEC 61000-4-2，接触放电　　SOP8封装　　最大传输速率：　　500kbps(5V供电时)　　250kbps(3.3V供电时)　　上海贝岭光耦DPC-817主要参数　　电流转换比(CTR)范围：50~600% at IF =5mA, VCE =5V　　VISO电压达5000 VRMS　　工作温度高至+110℃　　无铅且符合 RoHS 标准　　通过 UL 认证(编号：E343249)
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