BL0940防漏电计量芯片在智能家居的应用
物联网智能家居用电安全监测

物联网智能家居用电安全监测物联网智能家居用电安全监测随着科技的不断发展,物联网智能家居已经成为我们生活中的一部分。
智能家居通过将各种设备连接到互联网,实现了远程控制和监测,为我们的生活带来了很大的便利。
然而,随之而来的安全问题也不容忽视,特别是与用电安全相关的问题。
用电安全一直是一个重要的话题,因为电器设备的使用不当可能会导致火灾、触电等严重后果。
而物联网智能家居的出现,似乎为我们提供了更多的可能性。
例如,我们可以通过手机APP遥控家中的电器设备,无论我们身在何处,都可以实时监测和控制家中的电器。
然而,这也给用电安全带来了新的挑战。
首先,物联网智能家居的设备需要连接到互联网,这意味着它们容易受到黑客攻击。
黑客可以通过入侵我们的智能家居设备,获取我们的个人信息,----宋停云与您分享----或者恶意控制我们的电器设备,导致安全隐患。
因此,我们在购买智能家居设备时,一定要选择有可靠安全保护措施的产品,并定期更新设备的软件,以防止黑客入侵。
其次,物联网智能家居的设备需要与电网连接,这就需要我们保证电网的安全性。
在使用智能家居设备时,一定要确保电路的安全,避免过载和短路导致的火灾等危险。
此外,要定期检查和维护电器设备,确保其正常工作,避免电气故障引发的安全事故。
此外,物联网智能家居的设备还存在数据隐私问题。
由于设备需要连接到互联网,我们的使用数据可能会被收集和使用。
因此,在购买智能家居设备时,要了解厂家的数据隐私政策,确保个人隐私的安全。
针对这些问题,我们可以采取一些措施来提高物联网智能家居的用电安全监测。
首先,要选择有可靠安全保护措施的产品,并加强对设备软件的----宋停云与您分享----更新和维护。
其次,要加强对电网的安全监测,确保电路的安全。
最后,要了解并保护个人数据隐私。
物联网智能家居的出现为我们的生活带来了很多便利,但我们也不能忽视与用电安全相关的问题。
只有加强用电安全监测,我们才能更好地享受智能家居带来的便利,同时保障我们的家人和财产的安全。
非电量电测仪表在安防系统中的应用

非电量电测仪表在安防系统中的应用随着科技的不断进步和发展,电子仪器的应用已经渗透到我们生活的方方面面。
在安防领域,非电量电测仪表成为一种重要的工具,用于监测和控制安防系统的运行。
本文将探讨非电量电测仪表在安防系统中的应用,并分析其优势和局限性。
一、非电量电测仪表在安防系统中的作用1. 监测环境参数:非电量电测仪表可以监测环境中的各种物理参数,如温度、湿度、压力、光照等。
这些参数的变化与安防系统的正常运行密切相关,通过实时监测并对数据进行分析,可以及时发现异常情况,提供参考依据进行安全防范。
2. 检测气体和液体:非电量电测仪表也可以用于检测周围环境中的有害气体和液体。
特定的气体传感器可以检测出可燃气体、有毒气体等,而液体传感器可以检测出水位、液体浓度、流速等。
这些数据可以帮助安防系统及时发现火灾、泄漏等紧急情况,并采取相应措施防止事故的发生。
3. 监控设备状态:非电量电测仪表还能监控和诊断安防设备的状态。
通过连接到安防设备,它可以实时获取设备的工作状态、温度、电量等信息,并将这些数据反馈给安防系统。
这样,系统管理员可以及时了解设备的运行情况,防范潜在的故障和问题。
4. 数据集成与分析:非电量电测仪表能够收集各种环境和设备参数的数据,并将其集成到安防系统中,实现全面的安全监测和控制。
此外,通过对这些数据进行分析,可以发现潜在的安全隐患、制定更有效的预防措施,并为安防决策提供科学依据。
二、非电量电测仪表的优势1. 高精度测量:非电量电测仪表采用先进的传感器技术,能够提供高精度的环境和设备参数测量结果。
这为安防系统的准确监控提供了重要保障,确保系统能够做出正确的判断和响应。
2. 实时监测和报警功能:非电量电测仪表能够实时监测环境和设备参数的变化,并在发生异常情况时发出警报。
这种即时响应可以帮助安防系统及早采取措施,避免不必要的损失和风险。
3. 可扩展性和灵活性:非电量电测仪表具有较强的可扩展性和灵活性,可以根据实际需要连接和配置不同类型和数量的传感器。
BL0930中文资料

单位 V V V ℃ ℃ mW
电参数
1) 常温电特性 (T=25℃, VDD= 5V )
测量项目
符号
1 电源电流
IVDD
输入高电平
VIH
输入低电平
VIL
测量条件 VDD=5V
测量点 Pin1
-2Total 10 Pages
最小 0.5 2
典型 4
最大 单位
BL0930 对正、反向有功功率均可测量,且可将 反向有功功率转换成与正向有功功率方向一致的 脉冲输出,同时在芯片引脚(Pin12)上给出了反向用 电指示。因此, 用 BL0930 制成的电子式电度表具 有很强的防窃电能力。
BL0930 具有两种不同频率的脉冲输出。Pin14 输出以较高频率的脉冲,用于校验和计算机数据处 理,而 Pin15 和 Pin16 输出一组较低频率的脉冲,用 于直接驱动步进电机,以推动计度器进行电量累 积。
voltage sampling
analog to digital
high pass filter
BL0930
digital multiplication
low pass filter
digital to frequency and output
REVP CF F1
F2
logical
control
SCF
= VI (1 + cos(2wt)) cos(Φ) + VI cos(wt) sin(wt) sin(Φ) 2
= VI (1 + cos(2wt)) cos(Φ) + VI sin(2wt) sin(Φ)
2
2
p(t)称为即时功率信号,理想的 p(t)只包括两部分:直流部分和频率为 2ω的交流部分。前者 又称为即时实功率信号。即时实功率是电能表测量的首要对象。
BL0939 智能插座计量芯片应用指南说明书

BL0939应用指南目录版本信息 (1)芯片功能特点: (1)芯片管脚说明: (2)关于电参数转换 (5)关于有功功率防潜动阈值设置 (6)关于漏电/过流检测阈值设置 (6)PCB设计注意事项 (7)BL0939是上海贝岭股份有限公司开发的一款用于智能家居领域进行电能测量的专用芯片,支持两路测量,可同时进行计量和漏电故障检测,漏电检测电流可设,响应时间快,具有体积小,外围电路简单,成本低廉的优点。
芯片功能特点:●三路独立的Sigma-Delta ADC,用于测量两路电流和一路电压。
●电流有效值范围(10mA~35A)@1mohm●有功电能(1w~7700w)@1mohm●可输出电流、电压有效值,快速电流有效值,有功功率,电流电压波形相角●批次出厂增益误差小于1%,外围元件满足一定条件下可以免校准●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●电压过零信号输出●内置波形寄存器,可输出波形数据用于负载类型分析●集成温度传感器,满足产品本身过温监控、大电流节点预设温度报警、环境温度测量等需求●集成SPI(最快速率支持900KHz)和UART(4800Bps)通信接口,UART通信方式支持多芯片通信(仅限SSOP20L封装)●电源掉电监测,低于2.7V时,芯片复位●内置1.218V参考电压源●内置振荡电路,时钟约4MHz●芯片单工作电源3.3V,低功耗10mW(典型值)SSOP20/SOP16封装芯片管脚说明:BL0939提供两种封装。
VDD VT IP1IN1IP2IN2VP GND A1A2VPP TX/SDO RX/SDI SCLK SEL CF I_leak ZX A4A3SSOP20LTX/SDO VPP VDD VT IP1IN1IP2IN2VP GNDZXRX/SDI SCLK SEL CF I_leak SOP16管脚描述(SSOP20L ) 管脚描述(SOP16)TX/SDO VPP VDD VTIP1IN1IP2IN2VPGNDZXRX/SDI SCLK SEL CF SOP16电流采样信号最大有效值: 35mV电压采样信号最大有效值:70mV电流采样信号最大有效值: 35mV 电能脉冲输出/过流报警输出电压过零输出UART/SPI 通信接口漏电报警输出两路计量应用电路图:以Uart 通讯方式、电阻采样方式为例进行说明,也可以采用互感器方式进行采样;N一路计量一路漏电检测应用电路图N注意:1)CF管脚可配置为过流报警输出;ZX用于输出电压过零信号;如果仅需要电参数检测功能,这两个管脚可以不接入MCU;2)UART接口的速率,通信协议的描述见“BL0939 datasheet v1.1.pdf”;3)BL0939在出厂时已做增益修正,如果要免校准,外围器件的精度保证在1%以内;4)TX管脚需要外接上拉电阻;5)漏电检测时采用零序电流互感器,同时穿过L、N线,漏电阈值、响应时间可通过寄存器进行设置6)SPI通信方式,通信协议的描述见“BL0939 datasheet v1.1.pdf”;考虑智能家居类产品一般最大电流不超过16A,电流采用使用合金电阻1毫欧,电压采样通道使用电阻分压方式将220V电压降低到57.52mV rms由芯片的VP管脚进行采样。
智能化配电箱主要功能案例说明

智能化配电箱主要功能案例说明智能化配电箱是一种集智能控制、监测、保护和优化能源管理于一体的设备。
它通过搭载传感器和通信设备,实现了对电路的实时监测、远程控制和智能化管理,具有很多重要的功能。
下面我们将详细说明智能化配电箱的主要功能案例。
1.实时监测:智能化配电箱具备实时监测功能,可以监测电流、电压、功率因数等电能参数,并通过设备上的显示屏或远程监控软件进行实时展示。
这个功能可以帮助用户实时了解电力消耗情况,及时发现异常情况,如过载、短路等,以避免损坏设备或造成安全隐患。
2.报警提醒:智能化配电箱内置报警系统,当电路出现异常情况时,如电流过高、电压过低等,会自动发送警报通知用户。
此外,还可以设置报警规则,当达到预设的阈值时,会触发报警提醒,提醒用户注意电力使用情况,及时处理问题。
3.远程控制:智能化配电箱配备了远程控制功能,用户可以通过手机、电脑等设备远程控制电路的开关状态,实现随时随地的控制。
这个功能非常便捷,用户无需亲自去操作配电箱,甚至可以在出差或外出时远程控制配电箱,提高了工作和生活的便利性。
4.能效管理:智能化配电箱可以精确监测每个电路、每个设备的能耗情况,并将数据分析、处理和汇总,给出能效报告,帮助用户分析和优化用电情况。
这样用户可以针对高耗能设备进行调整,降低用电成本,提高能源利用效率。
5.数据记录与分析:智能化配电箱可以将电能数据进行记录和分析,生成电能使用情况的报告。
用户可以通过报告了解电力消耗情况、用电趋势等,并根据报告进行合理的能源管理,提高能源利用率,降低用电成本。
6.安全保护:智能化配电箱内置多种保护功能,如过载保护、漏电保护、短路保护等,可以及时发现并隔离电路中的故障,防止安全事故的发生。
此外,还可以设置密码锁定功能,保障设备的安全运行,防止误操作造成损失。
7.远程维护:智能化配电箱具备远程维护功能,用户可以通过远程监控软件对配电箱进行远程诊断和维护。
当发生故障时,可以快速定位并采取措施修复,提高维护效率和减少停机时间。
防漏电插座是什么?

防漏电插座防漏电插座是指插座不会因为受潮、进水,出现电流泄漏的漏电现象。
背景电走进人类生活的200多年以来,漏电、电火花爆炸、短路等用电事故时有发生。
我国每年触电伤亡人数过万,损失超过200亿元。
游泳池、喷泉漏电伤人,沐浴时触电身亡,小孩触摸插座造成伤害等报道时常见诸报端。
在成都“85后”青年创客周刚创立的阿尔刚雷科技有限公司,不怕水、防漏电的插座已经问世。
周刚自主研发的FS(Fence out Something)绝缘连电技术,解决了传统裸露连电技术“漏电、短路、电弧”三大安全难题,实现了既绝缘又通电。
原理防漏电插座采用选通隔离技术,实现了低压电器插座在导电介质(水)中重复安全连电,其绝缘电阻≥10MΩ、漏电流≤2mA,优于国标GB2099.1—2008、GB1002.2—2012的相应指标;防水等级达到IPX8。
在防水、防潮应用环境中该产品达到国际领先水平。
特点随着家用电器的普及应用,给生活带来了很多便利,但同时也带来很多安全隐患。
权威数据显示,由插座所引发的触电事故呈逐年上升趋势,2014年的数据显示触电事故死亡人数达到8000人。
·强防水:防水等级达到IPX8·防漏电:不会因为插座受潮、进水,出现电流泄漏的漏电现象。
·防短路:防止具有导电性能的液体进入插孔而造成插座短路。
·防电弧:防止在通电状态下,插头与插座在插拔过程中出现电弧情况。
参数电流:10A;16A电压:220V功率:2200W (10A) 3500W(16A)防水等级:IPX8使用须知1、需水下使用者,请购买水下专业连接器2、只能与带有绝缘护套的中国国标插头配套使用3、不能以超出额定电压和最大功率使用4、安装后,未插入指示灯亮或插入指示灯亮,请及时更换5、插座插孔务必保持清洁,插孔内不得有任何异物。
BL0942 内置时钟免校准计量芯片 数据手册说明书

BL0942 datasheetBL0942免校准计量芯片数据手册目录1产品简述 (4)1.1功能简介 (4)1.2主要特点 (4)1.3系统框图 (5)1.4封装与管脚描述 (6)1.5寄存器列表 (8)1.6特殊寄存器说明 (9)1.7性能指标 (11)1.7.1电参数性能 (11)1.7.2极限范围 (12)2功能描述 (13)2.1电流电压瞬态波形计量 (13)2.2有功功率 (14)2.3有功功率防潜动 (14)2.4电能计量 (15)2.5电流电压有效值 (16)2.6过流检测 (17)2.7过零检测 (18)2.8线电压频率检测 (21)3通讯接口 (22)3.1SPI (22)3.1.1工作模式 (22)3.1.2帧结构 (23)3.1.3写入操作时序 (23)3.1.4读出操作时序 (24)3.1.5SPI接口的容错机制 (24)3.2UART (25)3.2.1波特率配置 (25)3.2.2每个字节格式 (25)3.2.3写入时序 (26)3.2.4读取时序 (26)3.2.5时序说明 (27)3.2.6数据包发送模式 (28)3.2.7UART接口的保护机制 (29)4订单信息 (29)5丝印信息 (29)6封装 (30)1产品简述1.1功能简介BL0942是一颗内置时钟免校准电能计量芯片,适用于单相多功能电能表、智能插座、智能家电等应用,具有较高的性价比。
BL0942集成了2路高精度Sigma-Delta ADC,参考电压,电源管理等模拟电路模块,以及处理有功功率、电流电压有效值等电参数的数字信号处理电路。
BL0942能够测量电流、电压有效值、有功功率、有功电能量等参数,可输出快速电流有效值(用于过流保护),以及波形输出等功能,通过UART/SPI接口输出数据,能够充分满足智能插座、智能家电、单相多功能电能表及用电信息大数据采集等领域的需要。
BL0942具有专利防潜动设计,配合合理的外部硬件设计,可确保在无电流时噪声功率不被计入电能脉冲。
上海贝岭BL0930E内置晶振单相电能计量芯片说明书

版本更新说明◆ 管脚与框图VDD V2P V2N V1N V1P GND VREF SCFS1CFF2F1S0G NCSCF S1S0REVP CF F1F2VREFGSOP 16 BL0930E 系统框图◆极限范围本产品具有ESD保护电路,管脚的ESD防护在HBM模式时≥2000V,MM模式≥200V;在使用时应当采取适当的ESD防范措施,以避免器件性能下降或功能丧失。
◆电参数1) 常温电特性Ib=5AC=14Vv=±110mV,V(I)=2mV,cosϕVv=±110mV,V(I)=2mV,cosϕ=-1指标说明1)非线性误差%BL0930E的电压通道输入固定Pin3,pin2之间交流电压Vv为110mV,功率因数cosϕ=1,Pin5与Pin4之间电压Vi在对应与5%Ib~800%Ib范围内,任何一点输出频率相对于Ib点的测量非线性误差小于0.1%eNL%=[(X点误差%-Ib点误差%)/(1+Ib点误差%)]*100%2)防潜阈值典型情况下,CF输出所代表的最小功率为满量程输出的0.0017%,对于低于该阈值的功率,不输出计量脉冲。
3)正负输入功率指Pin3-Pin2间的电压采样信号V(V)与Pin5-Pin4间的电流通道输入信号V(I)乘积V(V)*V(I)*cosϕ的符号, 大于零为正功,小于零为负功。
4)正、负向有功功率误差%在相等的有功功率条件下,在V(V)=±110mV、V(I)对应Ib(5A)点,BL0930E测得的负向有功功率与正向有功功率之间的相对误差:eNP%=|[(eN%-eP%)/(1+eP%)]*100%|eP%:正向有功功率误差;eN%:负向有功功率误差。
5)电源监控电路检测电平(掉电检测电平)片内电源监测电路检测电源变化情况,当电源电压低于4伏左右时,内部电路被复位。
当电源电压超过该值时,电路恢复工作在正常状态。
时序特性(VDD =5V,GND= 0V,使用片内基准电压源,片内晶振时钟CLK,温度-40~+75︒C)注意:以上技术指标随以后设计及工艺的改变会有所变化,请随时关注最新的技术规范。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
集成电路应用 第 36 卷 第 3 期(总第 306 期)2019 年 3 月 37Process and Fabrication 工艺与制造BL0940 防漏电计量芯片在智能家居的应用摘要:上海贝岭在计量技术领域的深入研究多年,利用其设计生产的 BL0940 计量芯片进行设计,既可以满足智能家居产品中的计量需要,又具备防漏电检测功能。
分析该芯片在产品定义时,就已考虑到大多数智能家居的生产厂家往往在电能计量校准经验上经验不足的现状,针对性地增加了增益修正功能,使得用户在计量外围电路精度范围可控的前提下,一定程度上实现了免于校准,即可满足精度计量的需要。
关键词:计量芯片;漏电检测;免校准;采样电阻。
中图分类号:TP391.41 文章编号:1674-2583(2019)03-0037-03DOI:10.19339/j.issn.1674-2583.2019.03.010中文引用格式:傅代军,王甲,阮颐. BL0940防漏电计量芯片在智能家居的应用[J].集成电路应用, 2019, 36(03): 37-39.傅代军,王甲,阮颐(上海贝岭股份有限公司,上海 200233)1 引言随着物联网技术的蓬勃发展,各种物联网产品已进入千家万户,但传统使用家用电器并不具备物联网接口,新兴的家用电器虽然具备接口,但各厂家之间的物联网产品通信也未必通信兼容,因此智能插座[1]作为一座可以把家用电器实现物联化的桥梁,在智能家居物联网化的发展中呈现了井喷式的发展。
智能插座的功能也随着发展的进程不断完善,从起初只需要简单的电能计量功能,到具备电能、电流、电压、功率等电气参数的测量功能,一直到具备安全功能的漏电检测功能,可以实现远程/自动通断电,这些智能化需求无形之中为人民群众的生活带来了便捷。
作为智能插座的生产厂家,虽然在智能插座巨大的市场需求中收获了巨大的利益,但是由于智能插座的功能越来越丰富,也对其企业设计能力、制造能力、量产能力,提出了巨大的考验。
众所周知,智能插座厂家多为传统插座厂家的升级,而原有的插座厂家并没有太多关于计量技术的累积,如何校准插座的计量,成为他们生产的难题;即使有部分有实力的大厂,完成了对校准产线的改造,也Abstract — Shanghai Belling has been deeply studied in the field of measurement technology for many years. The BL0940 measurement chip designed and manufactured by Shanghai Belling not only meets the measurement needs of smart home products, but also has the function of leakage-proof detection. This paper analyses the definition of the chip, considering that most smart home manufacturers are often inexperienced in energy measurement and calibration. It adds the function of gain correction pertinently, so that users can avoid calibration to a certain extent under the premise of controllable precision range of measurement peripheral circuit, and meet the needs of precision measurement.Index Terms — measurement chip, leakage detection, calibration-free, sampling resistance.Application of BL0940 Leakage-proof Metering Chip in Smart HomeFU Daijun, WANG Jia, RUAN Yi( Shanghai Belling Co.,Ltd, Shanghai 200233, China. )基金项目:国家工业和信息化部 2015 工业转型升级智能制造专项基金(0714-EMTC02-5378/4)。
作者简介:王紫琪,上海贝岭股份有限公司,研究方向:集成电路设计与应用。
阮颐,上海贝岭股份有限公司,高级工程师,硕士,研究方向:集成电路设计与应用。
王甲,上海贝岭股份有限公司,高级工程师,研究方向:户用能源计量仪表中的集成电路设计与应用。
收稿日期:2019-01-07,修回日期:2019-02-19。
2.2 计量应用方案考虑插座的容许电流最大为 16 A,电流采样使用合金电阻 1 mΩ,电压采样通道使用电阻分压方式电压降低到 112.76 mV rms 由芯片的脚进行采样。
典型应用如图 2。
BL0940 与 MCU 的连接电路是一个标准的半双Uart 通信波特率为 4 800 bps。
MCU口读取对应的寄存器值,通过简单的公式换算获得功率,电压,电流,电量脉冲计数。
以应用电路图中参数举例说明。
电流采样电阻 RL 为 1 mΩ,电压通道通过Ω×5)+R1(1 kΩ)电阻分压把交流mV 级信号给 VP 管脚;MCU 通过BL0940 的寄存器数据。
CFA CNT 寄存器中存放的是电能脉冲个数。
(4)图 1 BL0940 的内部电路图 1 BL0940 的内部电路38 集成电路应用 第36卷第3期(总第306期)2019Applications 创新应用集成电路应用 第 36 卷 第 3 期(总第 306 期)2019 年 3 月 39栋楼与小区物业均有内网,1 栋楼位置距离物业 5 km 左右,但是可提供电话线接口,总数大约 1 000 户,采用该系统可以将每栋楼的数据通过 M-BUS 采集至集中器,再由集中器通过网络或者光纤传送到主站。
4 结语远程集抄系统和以前的入户抄表相比,不仅提高了工作效率,达到科学管理、减员增效的目的的效果,而且维护方便,易于升级。
针对易于布线、对于抄表实时性要求高、实行预付费实时缴费结算、新建小区、不愿投入人力维护的小区,推荐使用M-BUS 抄表系统,为智慧城市的建设提供了一个高效、透明的技术平台。
参考文献[1] 王甲,阮颐.一种简化型M-BUS通信芯片设计[J].集成电路应用,2017,34(01):33-35.[2] 王甲,阮颐,宋文博,杨兴智.一种基于M-BUS通信技术和图像识别算法的摄像式水表设计[J].仪表技术,2017(06):5-8.(上接第 36 页)对较低,只是提供用电参考信息,不做计费标准。
智能插座只需要读取功率,电压,电流,并根据功率计量累积电量,所以 BL0940 电路在出厂时对芯片本身的通道增益误差进行校准,并将校准值保存到内部带校验和写保护功能的 OTP 电路中,计量芯片在工作运行中会自动读取校准修正值,经过出厂校准的芯片可以保证芯片自身的增益偏差小于 1%,若客户外围器件精度 1%,在不校准的情况下整机精度可达到 2% 以内。
这样的计量精度基本能覆盖智能插座对电能测量的要求,帮助客户实现免校准要求。
2.4 漏电及过流保护应用在智能插座的设计中很多厂家将插座的过流保护功能作为设计亮点进行宣传,但目前市面上产品过流保护功能都利用 MCU 多次读取(计算)计量芯片测得的电流或功率值 来判断,该方法的明显弊端就是速度慢,以计量芯片测得有效值的刷新率 200 ms 来计算,为避免误判读取 2 次,加上判断后继电器动作时间 15 ms (继电器额定电压下动作时间,取值来自常用继电器型号),至少需要 415 ms ,而实际应用中因为功率波动为避免误判需进行软件上的处理,计量芯片测量的刷新率等原因判定过流并报警或动作继电器整个流程时间往往达到秒级。
这个响应时间在过流保护设计已经存在风险,对插座后续的负载电器,过流时间到秒级对电器的电路损害已不可避免,如果涉及人身触电伤害更是后果严重。
既然传统的计量芯片对过流保护的应用已经力不从心,那么对于判定时间要求更高的漏电保护设计(基本要求动作时间 100 ms )就不能应用。
BL0940 在设计之初就考虑到了智能插座在过流保护,漏电保护应用领域的需求,加入了过流报警功能和快速有效值输出。
过流保护功能启用只需设置对应寄存器。
快速有效值来源于对电流输入信号的累加,可选择半周波或者周波。
默认为周波采样,对应的响应时间为 40 ms @ 50 Hz 或 33 ms @ 60 Hz 。
并可设置快速有效值阈值,即报警值。
该功能应用在过流保护中响应时间为快速有效值报警 40 ms 加上继电器动作时间 15 ms ,最慢的响应时间为 55 ms ,将极大地提高过流保护功能的安全性,同时只需改变前端的电流采样方式,利用一个零序互感器,可以将智能插座增加漏电保护功能。
该功能的应用让智能插座不仅在过流保护功能方面覆盖了空气开关功能,而且在漏电保护功能方面覆盖到了漏电保护器的功能,对智能插座产品的功能设计进行全方位的安全保护提升。
2.5 PCB 布板时的注意事项在 PCB 布线时需要注意以下事项:(1)电流采样的电阻、电容尽量靠近 BL0940 管脚,防止引线过长,PCB 板上其他信号线的干扰(电流采样信号 5μV ~16 mV )。
(2)为减少对电流采样信号的干扰,采样电阻的地线与电源地分开走线;电流通道为差分采样,IP ,IN 的信号走线平行靠近,PCB 板上走线尽量短。
(3)电流采样 IP 、IN 的外接电路参数尽量平衡,走线应保持平行,并尽可能短。
(4)由于负载电流是流过合金电阻,因此需要注意负载电流最大可能到 16 A ,在 PCB 板上连接合金采样电阻的走线尽量粗(大电流走线)。
(5)电压采样的电阻分压网络由于是将交流 220 V 电压降到 112 mV 左右,注意分压电阻的耐压是否满足要求,同时考虑爬电距离;与电流采样走线隔开距离,防止信号串扰。
(6)BL0940 的电源 3.3 V 的去耦电容 C12 尽量靠近芯片 VDD 管脚。
3 结语通过对 BL0940 的原理分析和应用分析,可以看出 BL0940 是一款适用于单相多功能电能表、智能插座、智能家电、电动自行车充电桩等应用,具有较高的性价比的专用芯片,具有体积小,外围电路简单,成本低廉的优点。