上海贝岭:开关电源芯片ME8230在国网和南网电能表中的应用

发布时间:2025-06-20 09:44
作者:AMEYA360
来源:上海贝岭
阅读量:2901

  一、背景

  开关电源将电网交流电转换为电子电路所需的直流电,其基于高频开关技术,通过PWM调制、高频变压器和反馈控制实现电能转换,具备显著的高效能转换优势。其转换效率高,即使在轻载工况下,仍能维持优异的能效表现,可有效降低电源自身功耗。同时,开关电源通常采用多路输出设计,能精准为电能表的MCU、计量、显示、通信、继电器控制等不同功能单元,匹配其电路需求的差异化电压/电流指标。并且,各路输出之间具备特定的隔离耐压性能,既契合国家电网、南方电网对电能表节能降耗的技术要求,又能充分满足各功能模块的工作条件与安全规范。因此,随着电能表向低功耗、高精度、智能化方向发展,开关电源已经取代传统工频变压器,在国家电网、南方电网的智能电能表设计中广泛应用。

  二、ME8230芯片概述

  上海贝岭ME8230 是一款专为智能电能表等小功率、低功耗场景量身定制的开关电源管理芯片。作为高集成度的高性能解决方案,其以低成本优势实现了全功能保护设计,涵盖过压、过流、短路及过温等多重防护机制,可靠性表现优异。该芯片完全契合国家电网、南方电网电能表电源电路的设计规范,凭借精准的电压调控能力与低功耗特性,为计量模块、通信单元等电能表核心部件提供稳定的电源支撑。

  ME8230特点

  高性能、高集成度;

  内置1000V/1A功率MOSFET;功率 8W@AC40V~AC420V;

  内置高压启动电路,实现全电压下高效率和低功耗;

  软起动功能;

  频率抖动功能;

  优化EMI性能;

  抗强磁功能;

  DIP7封装。

  关键参数

上海贝岭:开关电源芯片ME8230在国网和南网电能表中的应用

  典型应用电路(以单相电能表电源电路示例)

上海贝岭:开关电源芯片ME8230在国网和南网电能表中的应用

  主要测试数据

  启动时间

上海贝岭:开关电源芯片ME8230在国网和南网电能表中的应用

  待机功耗(同等外围电路待机功耗低于市场同类产品30mW~100mW)

上海贝岭:开关电源芯片ME8230在国网和南网电能表中的应用

  效率

上海贝岭:开关电源芯片ME8230在国网和南网电能表中的应用

  精度:输出电压调整率在0.09%左右,负载调整率在0.2%@AC85V;

  温漂:负温度系数变化,加热到100℃以上变化-0.1%;

  过温保护(OTP):启动和恢复正常,恢复温度迟滞为49℃左右;

  高温环境下(2小时)的温升测试;

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  容性负载带载启机: 输出4000uF电容,带载启机大于1.2A@AC230V/AC264V(1.7A为OCP点);

  强磁下带载启机:正常工作情况下引入强磁,工作或带载启机正常,去除强磁后恢复工作。

  三、总结

上海贝岭:开关电源芯片ME8230在国网和南网电能表中的应用

  ME8230以低成本优势实现了全功能保护设计,具有过压、过流、短路及过温等多重防护机制。凭借精准的电压调控能力与低功耗特性,能同时为电能表计量、通信、控制电路提供多路隔离电源。该芯片深度契合智能电能表技术迭代与升级的核心趋势,严格遵循并全面满足国家电网、南方电网等权威机构制定的智能电能表设计规范要求。其卓越的性能与可靠的品质,为智能电能表电源设计提供了高兼容性、高保障性的理想解决方案,助力客户显著提升产品竞争力。


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  01 漏电保护方案中的贝岭“芯”  上海贝岭深耕模拟集成电路和功率器件产品开发,拥有完善的产品研发体系和持续的技术创新能力。我们在能效监测领域不断拓展产品版图,推出覆盖AC型,A型,B型(覆盖A+6)漏电保护器应用的芯片(模块)。  BL系列漏保应用器件对照表:  BL0945  BL0945适用于50/60Hz交流供电场景的AC型漏电信号检测,跳闸精度一致性好,动作延时提供外部硬件调整,SOP8L封装,配合简单的外围电路即可实现可靠的AC型漏电保护方案。  BL0945器件封装示意图与管脚说明:  BL0947  BL0947是A型漏电保护方案专用集成电路,除AC型漏电信号外,还可以覆盖A型(包括0°、90°、135°脉动直流漏电信号),各类型漏电信号跳闸精度一致性好。低静态电流,跳闸输出信号驱动能力强, SOP8L封装兼容市场大多数同类型应用的器件。  在漏电保护方案中应用时前端的零序互感器(ZCT)会检测供电系统的漏电信号,并将其输入至BL0945/BL0947芯片的漏电信号采样管脚;当该漏电信号达到电路设置的额定阈值时,芯片的动作信号管脚(OUT/TRIG)会输出脉冲,直接驱动外部可控硅触发脱扣机构动作,从而切断故障负载。  BL0949M  BL0949M系列是漏电流传感器模块,内部集成了开环磁通门传感器和调制解调控制电路。对各类负载漏电流检测灵敏度高,精度稳定,响应时间短。提供多种塑封形式,可以作为外部漏电流传感器集成在系统中应用,模块提供一个插线接口用于模块供电和信号收发,当模块感应到漏电流达到设定阈值,触发信号管脚(TRIP)推挽输出,为主控端提供告警信号;模块提供一个自检信号输入脚(TEST_IN),系统开机启动时主控端输入一个高电平信号,模块可以利用内部自检线圈完成零电流自校正和漏电流自检,确保现场应用可靠性。  02 漏电保护工作原理简介  用电安全与我们的日常生活息息相关。漏电保护器作为居民配电箱中常见的安全保护装置,主要用于防止因电气线路老化或电器故障导致的意外漏电对人造成伤害。漏电保护器是一种通俗叫法,这类装置在国标GB13955-2017《剩余电流动作保护装置安装和运行》中正式名称是剩余电流动作保护器。正式名称的由来是因为其核心工作原理是检测供电系统中的剩余电流,它指的是进线电流与出线电流的矢量和,用于描述同一时刻供电系统中进线电流与出线电流的“不平衡量”。正常状态下进线电流(Iin)与出线电流(Iout)应方向相反,大小相等,剩余电流为0;异常状态下有漏电流通过非预期途径(如电器金属外壳漏电)流入大地,导致剩余电流不为0。当剩余电流Ig达到漏电保护器阈值时,触发保护机制,切断供电开关。  03 订货信息
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