自 2023 年《智能物聯(lián)電能表內(nèi)置負荷開關(guān)技術(shù)指標》正式發(fā)布以來,其中一項重要變化尤為關(guān)鍵:“內(nèi)置開關(guān)的動觸點與靜觸點之間的電氣間隙不小于 5.5mm?!?/strong>這一標準的提升雖增強了智能電表的安全性,卻也給其設(shè)計及元器件選型帶來了新的挑戰(zhàn)。為此,針對新一代國家電網(wǎng)智能電表內(nèi)置標準的驗證與制定工作,始終在有條不紊地推進。
負荷開關(guān)觸點間距增大,對智能電表設(shè)計最直接的影響是負荷開關(guān)驅(qū)動電流的攀升。從現(xiàn)有樣品測試結(jié)果來看,其驅(qū)動電流已從 2020 版標準的 150~400mA,大幅增至 1~2A 甚至更高。驅(qū)動電流的增大還帶來另一重影響:2020 版電表所采用的現(xiàn)行變壓器,受限于尺寸,功率輸出已達極限。若要輸出如此大的驅(qū)動電流,電表電源勢必需要調(diào)整。
目前,開關(guān)電源方案(AC-DC)是較為成熟的選擇,但有工程師提出,中國掛網(wǎng)電表已超 6.6 億只,如此大規(guī)模應(yīng)用開關(guān)電源時,其可靠性及對電網(wǎng)的影響尚無法通過數(shù)據(jù)完全驗證,因此更傾向于沿用原有的 “線性變壓器 + 后接大電容” 設(shè)計。此處暫不深入討論兩種方案的利弊,但值得注意的是,開關(guān)電源與線性變壓器因輸入端電壓波動導(dǎo)致的后端輸出電壓波動存在顯著差異,這也使得兩者對負荷開關(guān)驅(qū)動芯片的耐壓要求大不相同:開關(guān)電源輸出相對穩(wěn)定,對應(yīng)驅(qū)動芯片的耐壓通常 20V 左右即可;而線性變壓器因采用非穩(wěn)壓變比輸出,耐壓要求通常需達到 36V 以上,如下圖所示:

設(shè)計的差異并不僅限如此,因自國網(wǎng)電能表統(tǒng)一招標以來,負荷開關(guān)(繼電器)的驅(qū)動芯片慣用SOT23-6封裝,許多企業(yè)和工程師已經(jīng)習(xí)慣了沿用這種封裝,但也有工程師認為驅(qū)動電流增大,SOT23-6封裝體較小,并不穩(wěn)妥,傾向于功率更大、尺寸更大的SOP8封裝。
由于設(shè)計思路、方案理解存在差異,加之負荷開關(guān)尚未量產(chǎn)定型,諸多不確定性導(dǎo)致智能電表生產(chǎn)企業(yè)的工程師在選型時思路不一。因此,在這種存在分歧的背景下,若想用單一產(chǎn)品覆蓋新一代國網(wǎng)電表內(nèi)置負荷開關(guān)驅(qū)動芯片的布局,難免會捉襟見肘。
作為國內(nèi)智能電表芯片領(lǐng)域的核心供應(yīng)商,上海貝嶺股份有限公司始終以行業(yè)需求為導(dǎo)向,通過深入調(diào)研市場動態(tài),積極與各生產(chǎn)企業(yè)工程師開展多維度技術(shù)交流,精準把握行業(yè)痛點與發(fā)展趨勢。在此基礎(chǔ)上,公司推出了系列化產(chǎn)品矩陣,為工程師們的選型工作提供了豐富且適配的選擇,具體產(chǎn)品信息如下表所示:

從列表中不難發(fā)現(xiàn),上海貝嶺針對新一代國網(wǎng)電表內(nèi)置負荷開關(guān)驅(qū)動芯片的布局,已形成全面覆蓋:電壓層面兼顧中壓與低壓需求,驅(qū)動電流范圍從 0.7A 延伸至峰值 6.5A,封裝形式則包含 SOT23-6、SO8P、ESOP8 等多種規(guī)格。這一系列產(chǎn)品矩陣,不僅為新標準的快速落地提供了堅實支撐,更能靈活適配多樣化的設(shè)計思路,為行業(yè)升級注入強勁動力。
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原文標題:上海貝嶺新一代國網(wǎng)電表內(nèi)置負荷開關(guān)驅(qū)動芯片布局
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