隨著科學技術的不斷發展，智慧型家居產品越來越受到人們的歡迎。 今天，就讓我們一起來看看智慧型電表如何讓我們的生活更加節能便捷！
智慧型電表是一種集資料採集、傳輸、處理、顯示於一體的電能計量裝置。 具有遠端抄表、實時監控、資料分析等功能，有助於提高電力系統的執行效率和管理水平。 以下兩個框圖說明了不同的電表電源系統設計。
圖1是國內最常見的電表供電方案，即採用直線變壓器作為第一級供電。 圖 2 說明了海外電表、物聯網電表和三相電表的供電方案，其中電源的第一級通常是開關模式供電技術，以支援更高的功率或更寬的輸入電壓範圍。
圖1線性變壓器方案單相智慧型電表。
系統框圖。 
圖2開關電源方案：單相智慧型電表。
系統框圖。 此外，HPLC（高速電力線通訊）通訊模組在電表中起著至關重要的作用。 該技術可利用現有的220V電力線實現遠端自動抄表，完全取代傳統的人工抄表方式，大大降低了人力物力成本。 下圖顯示了相應的系統框圖。
圖3HPLC模組系統框圖。
作為高效能模擬和數模混合晶元的領先供應商，畢一微可以為客戶提供上述系統應用我們提供多種全晶元解決方案，如AC-DC、DC-DC、LDO和限流開關，以滿足電表應用的高可靠性和效能要求。
對於DC-DC轉換器，BV提供了多種選擇，包括100V 1A; 40v 0.6A&1A、30V 2&3A、28V 2A、17V 2A 6A等不同電壓電流規格均為引腳完全相容的SOT23-6解決方案; 5.5V 低電壓 1A 2A 全引腳相容 SOT23-5 方案; 以及來自18V EFUSE的完整電源系統電源解決方案。 其中，該KP520429是專為電表設計的DC-DC解決方案，具有超低紋波、高可靠性、高效率、高抗干擾能力和高整合度。
圖4KP52042X典型的應用電路。
KP5204XX 和 KP5214XX 系列產品內建 40V 06A 和 1A 高側和低側功率 MOSFET，具有高達 45V 的輸入電壓容差。 該產品系列具有極其優化的外圍元件數量，簡化了電路，降低了 BOM 成本，並且與市場上主流的同步和非同步解決方案完全引腳相容，為現有解決方案提供了直接替代品。
KP52X4xx 具有優化的 PCM 控制模式，該模式針對電表等複雜電磁環境中的應用進行了優化，從而提高了抗干擾能力。 此外，這些晶元還提供多種保護機制，包括高精度逐週期高側和低側 MOS 電流限制保護 （OCL）、輸入欠壓保護、輸出欠壓保護、輸出過壓保護、過溫保護等。 此外，通過使能控制提供精確且可調的欠壓鎖定。 該產品通過一系列保護措施保證了系統的穩定性和可靠性。
圖5KP520429輸出短路。
保護波形。 
圖6KP520429短路故障。
消除波形。 電表通常部署在室外，需要在極端氣候條件下可靠地執行。 KP52X4xx系列的工作結溫範圍為-40至125，足以滿足電表等工業裝置的執行要求。 以 08v 0.8% 環境基準精度和 15% 的全溫度基準精度確保了在整個工作範圍內的高精度輸出。
KP520429產品專為國家電網12V輸出紋波雜訊的嚴格標準而設計優化，即12mV峰峰值。 它的 21MHz的典型工作頻率有助於實現超低紋波輸出。 同時，工作頻率的穩定性避免了頻率抖動引起的低頻紋波問題。 因此，該KP520429可以通過極其簡單的電路設計來滿足國家電網的要求。
圖7KP520429和KP521419
電表應用的典型電路。
為了實現超低紋波輸出，客戶通常需要 470 F 至 1000 F 的電解電容器進行濾波。 但是，這限制了有載啟動電流能力。 該KP520429的 100nF CFF 電容可在晶元固定的 2ms 軟啟動的基礎上延長軟啟動時間，從而在滿載時實現有載啟動。
圖8KP520429 滿載有載啟動波形。
FPWM工作模式可以保證從0mA到滿負載範圍的超低紋波
圖9 kp520429 0a
空載紋波波形。
圖10 kp520429 0.6a
滿載紋波波形。
該KP520429整合了高側MOSFET（450 M）和低側MOSFET（240 M），結合優化的晶元布局和先進的封裝工藝，可提供卓越的效率和溫公升控制。
圖11 kp520429 12v
輸出效率曲線。
圖12 kp520429 12v
0.6a 滿載時溫公升。
畢一微提供不同工作電壓、多引腳配置、多種基準電壓、不同封裝型別、多種工作頻率和抖動頻率等選項，滿足客戶多樣化需求，幫助客戶縮短產品開發周期，降低系統成本。
KP520401 09 系列專為單模 HPLC 應用而設計，最大工作頻率為720kHz，有效避開了HPLC載流子800kHz的下限，同時充分利用了高頻DC-DC轉換的優勢。 40V 抖動系列為非 1,000 紋波要求提供了優化的傳導 EMC 解決方案。 KP522308系列是2A 28V產品，與40V產品引腳相容，其2A的連續輸出電流能力可以完美滿足物聯網電表模組公升級時的電流需求。
表1DC-DC選型表。
在LDO領域，針對電表的應用，比億微推出了KP7122XX和KP7112XX兩款產品KP7122xx 具有高電源抑制比、極低靜態電流和低輸出雜訊，可提供 33V 350mA輸出規格。 KP7112xx 可作為低壓差 LDO 提供，具有 25V 300mA輸出。
KP7122xx 是一款小型低壓差線性穩壓器 （LDO），可提供高達 350mA 的輸出電流、極低的輸出電壓雜訊、高 PSRR 和出色的動態特性，非常適合用於靜態電流低至 8A 的電池供電裝置訊號敏感電路。 內建過流、短路保護、過溫保護等功能。
KP7122xx 採用 DFN1X1-4、SOT23-5、SOT23-3 封裝。
圖13KP7122xx典型應用電路。
KP7122xx具有超快的瞬態響應，從下圖所示的負載跳變實驗中可以看出，在1mA-330mA-1mA和TR=1 S時，ΔVOUT分別在50mV和40mV以內。
圖14瞬態響應。
iout=1-330ma，tr=1μs
圖15瞬態響應。
iout=330-1ma，tr=1μs
KP7122xx 具有高電源抑制比，可有效抑制前置放大器 DC-DC 轉換器引起的紋波干擾，經 PSRR 測試：5V 輸入和 20mA 板載 1kHz 時為 95dB，並且該晶元還具有不超過 8 VRMS 的低輸出雜訊。
圖16 vin=5v vout=3.3v
cout=1μf iout=20ma
KP7112xx系列是線性穩壓器，最大工作電流為300mA，瞬態響應快，電源抑制比高。 該晶元具有高輸出電壓精度、低輸出壓降、低靜態電流和快速啟動時間。
表2LDO選型表。
KP2813A是一款高功率因數、低總諧波失真、初級側控制的反激式恆壓PFC控制器。晶元內建高壓啟動電路，可滿足快速啟動、超低待機要求; 準諧振工作模式提供了高效率和良好的EMC效能。 該晶元配有可調自適應輸出電壓限制機構，以加快負載的動態響應並減少動態電壓過衝。
該晶元整合了一整套保護功能，包括：VDD欠壓保護（VDD UVLO）、VDD過壓保護（VDD OVP）、輸入欠壓保護（BOP）、輸出過壓保護（OVP）、輸出欠壓保護（UVP）、逐週期電流限制（OCP）、異常過流保護（AOCP）、過載保護（OLP）、短路保護（SCP）、內建過溫保護（OTP）、前沿消隱（）等。
表3AC-DC解決方案選型表。
通過精密的設計和持續的優化，確保系統的穩定性和可靠性，以滿足電表在不同環境和應用場景下的需求。 隨著智慧型家居市場的不斷拓展，畢一微將持續為客戶提供創新的電源解決方案，推動智慧型電表等智慧型家居產品的發展，為人們的生活帶來更多的便捷和智慧體驗。 更多產品資訊請聯絡Biyiwei。
深圳市畢一微電子有限公司688045）是一家高效能模數模混合積體電路製造商，主要產品包括AC-DC、DC-DC、驅動IC、線性調壓、電池管理、充電管理、放大器、數模轉換器、感測器等，為消費電子、工業控制、網路通訊、資料中心、汽車電子和其他領域。