隨著智能家居的普及和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，人們?cè)谙硎芸萍紴樯顜?lái)便捷的同時(shí)，對(duì)電能的依賴和消耗也逐漸增高。經(jīng)測(cè)算，如果使用火力發(fā)電，每生產(chǎn)1度（千瓦時(shí)）電，需要燃燒0.4千克標(biāo)準(zhǔn)煤，并增加排放0.272千克碳和0.785千克二氧化碳。如何在不降低生活品質(zhì)的同時(shí)，降低碳排放，助力人類可持續(xù)發(fā)展，已成為現(xiàn)階段智能家居市場(chǎng)的迫切需求。

　　在現(xiàn)實(shí)需求的驅(qū)動(dòng)下，智能插排和智能插座的出現(xiàn)很好地解決了上述問題。智能插排和智能插座是在普通插排或插座中增加了專用的計(jì)量電路和通信電路（WIFI或ZigBee等），當(dāng)用電器通過(guò)插排或插座用電時(shí)，計(jì)量電路即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電器能耗的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)，用戶可通過(guò)專用APP實(shí)時(shí)對(duì)用電器的能耗或電參量進(jìn)行查看，可選擇對(duì)智能插座進(jìn)行開關(guān)控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)用電器能耗的精確監(jiān)控和使用時(shí)間的合理分配（圖1），以達(dá)到節(jié)約能耗的目的

　　目前APP與通信電路的設(shè)計(jì)已經(jīng)十分成熟，智能插排或插座的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于用電信息感知電路的設(shè)計(jì)。在涉及電能計(jì)量的設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)的做法是使用電能表計(jì)量芯片，通過(guò)電流電壓采樣，再經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)體的比對(duì)校準(zhǔn)后，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)用電的精準(zhǔn)計(jì)量。但在實(shí)際生產(chǎn)中，因?yàn)橹悄懿迮呕虿遄纳a(chǎn)企業(yè)與電能表企業(yè)技術(shù)特點(diǎn)不同，智能插座的生產(chǎn)企業(yè)往往并不具備電表校準(zhǔn)的技術(shù)儲(chǔ)備。此外，因?yàn)樯a(chǎn)流程的差異，將生產(chǎn)插座或插排的流水線改造到符合電表校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)，也需要一筆不菲的投入。校準(zhǔn)技術(shù)門檻和生產(chǎn)工藝的差異，已成為制約智能插座或插排的大規(guī)模生產(chǎn)和推廣的主要癥結(jié)。

　　上海貝嶺（600171）基于對(duì)電能計(jì)量、信號(hào)處理、數(shù)模混合等技術(shù)的長(zhǎng)期累積和反復(fù)實(shí)踐，創(chuàng)新性地向市場(chǎng)推出了BL0939/BL0940/BL0942/BL0950/BL0956等一系列免校準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)用電感知芯片，其中BL0942（如圖2即為市場(chǎng)主流的智能插座拆解示意圖）為1U1I(一路電壓一路電流)感知芯片，其針對(duì)智能插排、智能插座等應(yīng)用方案擁有獨(dú)到之處。

　　圖2 市場(chǎng)主流方案拆解

　　BL0942技術(shù)特點(diǎn)：

　　1、免校準(zhǔn)設(shè)計(jì)，解決智能插座和插排生產(chǎn)中校準(zhǔn)的難題

　　圖3 智能插座方案

　　由于BL0942在出廠測(cè)試時(shí)已經(jīng)完成了計(jì)量校準(zhǔn)，芯片批量誤差也已經(jīng)被控制在1%以內(nèi)，客戶在使用時(shí)僅需根據(jù)芯片設(shè)計(jì)指南選擇確定精度的采樣電阻，即可實(shí)現(xiàn)免校準(zhǔn)，該方案無(wú)需增加其他冗余器件，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)約。如圖3所示，在上述主流的某智能插座中，選擇精度為1%的1mΩ采樣電阻，在無(wú)需校準(zhǔn)的情況下整個(gè)智能插座的測(cè)量誤差可控制在2%以內(nèi)。

　　2、全功能設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電流電壓功率等電參數(shù)的全采集

　　圖4 BL0942系統(tǒng)框圖

　　如圖4所示，BL0942集成了2路高精度Σ-Δ ADC、參考電壓基準(zhǔn)、電源管理等模擬電路模組以及具備處理有功功率、電流電壓有效值等功能的數(shù)字信號(hào)處理電路模組，因此BL0942不僅能夠準(zhǔn)確的測(cè)量出電流、電壓有效值、有功功率、有功電能量等參數(shù)，還具備快速電流有效值輸出（用于過(guò)流保護(hù)），波形輸出等功能，能夠充分滿足智能插座、智能插排以及智能家居、智慧電工中各種電學(xué)參數(shù)大數(shù)據(jù)采集的需要。

　　3、工業(yè)級(jí)品控，滿足入墻設(shè)計(jì)和嚴(yán)酷環(huán)境使用需要

　　BL0942以工業(yè)級(jí)電路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，現(xiàn)已通過(guò)的可靠性驗(yàn)證如下：

　　4、豐富的拓展功能，滿足不同規(guī)格孔位的插排設(shè)計(jì)

　　BL0942提供SSOP10L和TSSOP14L兩種不同封裝形式，其中TSSOP14L封裝在具備上述所有功能外，還增加了UART片選地址位管腳，旨在解決多孔位插排（最多級(jí)聯(lián)4顆），在僅使用1枚MCU時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)電源插孔（即多枚用電感知芯片）信息采集的功能，在降低MCU外設(shè)資源的同時(shí)減少了多孔位插板的布板空間，極大地降低了整個(gè)方案成本。

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