必易微提供一站式芯片解决方案，可满足电表应用的高可靠性和高性能需求

时间： 2024-01-30 来源：必易微公众号

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随着科技的不断发展，智能家居产品越来越受到人们的喜爱。今天，就让我们一起来了解一下智能电表如何让我们的生活变得更加节能、更加便捷！

智能电表是一种集数据采集、传输、处理和显示于一体的电力计量设备。它具有远程抄表、实时监控、数据分析等功能，有助于提高电力系统的运行效率和管理水平。下述两张框图展示了不同的电表供电系统设计。

图 1是我国当前最普遍的电表供电方案，即采用线性变压器为第一级电源。图 2则是海外电表、物联网电表以及三相电表供电方案，为了支持更高功率或更广泛的输入电压范围，其第一级电源通常采用开关电源技术。

图 1.线性变压方案单相智能电表系统框图

图 2.开关电源方案单相智能电表系统框图

此外，在电表中HPLC(高速电力线通信)通讯模块占据着一个至关重要的地位。该技术能够利用现有的220V电力线实现远程自动抄表，彻底替代了传统的人工抄表方式，大幅降低了人力和物力成本。下图为对应系统框图。

图3.HPLC模块系统框图

必易微作为高性能模拟及数模混合芯片供应商，能够针对上述几种系统应用，为客户提供AC-DC、DC-DC、LDO和限流开关等多样化的整体芯片解决方案，满足电表应用的高可靠性和高性能需求。

一、DC-DC方案

对于DC-DC转换器，必易微提供多种选项，包括100V 1A；40V 0.6A&1A、30V 2&3A、28V 2A、17V 2A~6A等不同电压和电流规格全脚位兼容的SOT23-6方案；5.5V低压1A~2A的全脚位兼容SOT23-5方案；以及18V eFuse的完整电力系统电源解决方案。其中，KP520429是专为电表设计，具备超低纹波、高可靠性、高效率、高抗干扰能力和高集成度的DC-DC解决方案。

图 4. KP52042X 典型应用电路

亮点1：简单可靠

KP5204XX和KP5214XX系列产品内置了40V 0.6A和1A的高压侧和低压侧功率MOSFET，具备高达45V的输入电压耐受能力。该产品系列拥有极致优化外围器件数量，简化电路降低BOM成本并与市面上主流的同步和非同步方案在管脚上完全兼容，能够直接替换现有方案。

KP52X4XX 采用优化的 PCM 控制模式，专为应对诸如电表等复杂电磁环境的应用而优化设计，有效提升了抗干扰性能。此外，该系列芯片提供多重保护机制，包括高精度逐周期高边和低边MOS限流保护(OCL)、输入欠压保护、输出欠压保护、输出过压保护、过温保护等。另外通过使能控制提供了精确的可调节的欠压锁定功能。产品通过一系列的保护措施，确保了系统的稳定性和可靠性。

图 5. KP520429 输出短路保护波形

图 6. KP520429 短路故障消除波形

亮点2：高精度低温漂，低纹波噪声，高转换效率

电表通常部署在户外，需要在极端的气候条件下保持稳定可靠的工作。KP52X4XX系列的工作结温范围从-40℃到125℃，此范围能够满足电表及其他工业设备的工作要求。具备0.8V 0.8%的常温基准精度和1.5%的全温范围基准精度，确保了在整个工作范围内的高精度输出。

针对国家电网对12V输出纹波噪声的严格标准，即峰峰值12mV的要求，KP520429产品专门为此进行了设计和优化。其2.1MHz的典型工作频率有助于实现超低纹波输出。同时工作频率的稳定性避免了频率抖动引起的低频纹波问题。因此KP520429能够通过极其精简的电路设计满足国网的各项指标要求。

图 7.KP520429和KP521419电表应用典型电路

为了达到超低纹波输出的要求，客户通常需要使用470μF至1000μF的电解电容进行滤波。但这会限制带载启动电流能力。KP520429 的100nF Cff电容可以在芯片固定2ms软启的基础上延长软启时间，进而实现在满载条件下带载启动。

图8.KP520429满载带载启动波形

FPWM工作模式可以保证0mA到满载范围内超低纹波：

图9.KP520429 0A空载纹波波形

图10.KP520429 0.6A满载纹波波形

KP520429内部集成了高边MOSFET(450mΩ)和低边MOSFET(240mΩ)，结合优化的芯片布局和先进的封装工艺，能够提供卓越的效率和温升控制性能。

图 11. KP520429 12V 输出效率曲线

图12.KP520429 12V 0.6A满载温升

亮点3：丰富多样化的方案

必易微提供不同工作电压，多种脚位配置，各种基准电压，不同封装类型，多种工作频率以及抖频等选项，以满足客户多样化需求，助力客户缩短产品开发周期，并降低系统成本。

KP520401/09系列针对单模HPLC应用，拥有最大720kHz的工作频率，有效避开HPLC载波800kHz的下限，同时充分利用高频DC-DC转换的优势。40V抖频系列产品则为非千一纹波要求的场合提供了优化的传导EMC解决方案。KP522308系列是一款2A 28V的产品，与40V产品管脚兼容，其2A的持续输出电流能力能够完美满足物联网电表模块升级时的电流需求。

表1.DC-DC选型表

二、LDO方案

在LDO领域，针对电表应用，必易微推出KP7122XX和KP7112XX两款产品，KP7122XX具有高电源抑制比、极低静态电流和低输出噪声，提供3.3V 350mA的输出规格。KP7112XX作为一款低压差LDO可提供2.5V 300mA的输出。

1、方案1：KP7122XX

KP7122XX是一款小体积、低dropout电压的线性稳压器(LDO)，最大可提供350mA输出电流，具有极低的输出电压噪声、高PSRR以及优良的动态特性，特别适用于信号敏感电路，静态电流低至8μA，可用于电池供电设备。内置过流/短路保护、过温保护等功能。

亮点1：精简的设计，小体积封装

KP7122XX可提供DFN1x1-4、SOT23-5、SOT23-3封装。

图13.KP7122XX典型应用电路

亮点2：优异动态性能

KP7122XX具有超快瞬态响应，由下面所示的负载跳变实验可以看出，在1mA-330mA-1mA，tr=1μS时，ΔVout分别在50mV和40mV以内，瞬态响应优秀。

图14.瞬态响应I_OUT=1-330mA，tr=1μS

图15.瞬态响应I_OUT=330-1mA，tr=1μS

亮点3：高电源抑制比(PSRR)

KP7122XX具有高电源抑制比，可以有效抑制前级DC-DC变换器带来的纹波干扰，由PSRR测试实验：在输入5V，带载20mA情况下，1kHz处达到95dB，另外该芯片还具有低输出噪声，不超过8μVrms。

图16.V_IN=5V V_OUT=3.3V C_OUT=1μF I_OUT=20mA

2、方案2：KP7112XX

KP7112XX系列是一款最大工作电流300mA，具有快速瞬态响应和高电源抑制比的线性稳压器。芯片具有高输出电压精度，低输出压降压，低静态电流以及快速启动时间。

表2.LDO选型表

三、AC-DC方案

KP2813A是一款高功率因数、低总谐波失真、原边控制反激恒压型PFC控制器。芯片内置高压启动电路，可满足快速启动和超低待机要求；采用准谐振工作方式，系统工作效率高的同时，还能获得较好的EMC性能。芯片配有分档可调的自适应输出电压限制机制，以加快负载动态响应速度，减小动态电压过冲。

芯片集成有完备的保护功能，包括：VDD欠压保护(VDD UVLO)、VDD过压保护(VDD OVP)、输入欠压保护(BOP)、输出过压保护(OVP)、输出欠压保护(UVP)、逐周期电流限制(OCP)、异常过流保护(AOCP)、过载保护(OLP)、短路保护(SCP)、内置过热保护(OTP)、前沿消隐(LEB)等。

表3.AC-DC方案选型表

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产品型号	品类	封装	拓扑电路	最大功率(W)	工作模式	最高频率(kHz)	输出特性	启动方式	能效标准	待机功耗(mW)	VDDmax(V)
KP212	PSR 控制器	SOT23-6	Buck/Flyback	65	DCM	70	CC&CV	电阻启动	六级	<75	30

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型号- SK6516,SK6516S3,SK6516 SERIES,SK6516M,SK6516T3A-XX,SK6516S3-XX,SK6516S5B,SK6516T3B,SK6516T3A,SK6516S5A,SK6516T3B-XX,SK6516M-XX,SK6516S5A-XX,SK6516S5B-XX

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目录- DC-DC

型号- KP522218D,KP522218B,KP522218A,KP524308E,KP526208C,KP526208B,KP526208A,KP523302,KP525208B,KP525208A,KP525208C,KP521405,KP521403,KP522201D,KP523308,KP522201C,KP522302E,KP522201B,KP522201A,KP524208A,KP521403A,KP523211B,KP523211A,KP523211D,KP522403,KP523208B,KP523208A,KP523208D,KP524302,KP523208C,KP524211A,KP522405,KP524308,KP522208D,KP522208C,KP522208B,KP525201A,KP522208A,KP525201C,KP525201B,KP523201A,KP526201C,KP526201B,KP526201A,KP522312,KP522318,KP522211D,KP522211B,KP522211A,KP524218A,KP522308E,KP521405A,KP523201C,KP523201B,KP523201D,KP523218D,KP523218A,KP522303,KP522302,KP523312,KP523218B,KP522308,KP524302E,KP524201A,KP522305,KP523318

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金誉半导体（JINYU SEMICONDUCTOR）/迪浦电源管理芯片和MCU产品选型指南

目录- 公司简介 AC-DC电源管理系列车充电源管理&DC-DC降压电源管理&DC-DC升压电源管理系列 LDO线性管理&锂电保护系列锂电二合一&电池充电管理系列电池充放电管理&MCU产品系列双极锁存性霍尔开关低压微功耗HALL开关&快充协议产品系列 MCU部分产品封装

型号- PT8300,PT8261,PT2280,PT2281,DW01A,PT2712,PT2710,PTB153CX,PTM172SX,PT2711,PT4057,HT75XXM,PTB0131XXS-S16B,PT7203,PT3520,PT1812B,PTB152SX,PT1812A,HT75XXH,PTB251CX,PTB232CX,PTB133SX,PTB156SX,PT3515,PTB132BSX,PT6505,PT6503,PTM232CX,PT248,PT4054B,PT255,PT6020,PT253,PT8201,PT254,PT6023,PT8200,PT8035 3-515,PT2580,PT3773C,PT3773A,PTB131CX,PTB150CX,X,PTB232SX,PTB0232XXS-S14,PTB15A,PT258,PT5202,PTB271CX,PTB153SX,PT7200A,PTB134SX,PT7200B,PT7200C,PT7200D,PT6648,PT6601Q,PT6523,PT2005A,PT2005B,PT2005C,PT6002,PT6003,HT73XX,PTM151CX,PT2360,PTB0154BXXS-S14,PTB271SX,PT2358,PT437B,PT2783A,PT2783B,PT437,PT438,PTB131SX,PTB0131XXS-D16B,PTBO132XXS-S16A,PTB150CS,PTB234CX,PT2773C.,PTBO234XXS-S20,PT2502,PTBO132XXS-S14,PTF89S003X,PT8206,PT8203,PT2500,PT8202,PT8001,PT6220,PT8002,PT6221,PTM154CX,PTB0150XXS,PT2535,PTM173SX,PT6219,PTM154SX,PTB0150XXC,PT2773A,PT2773C,PT2773D,PT2010,PTB234SX,PT6212,PTB156CX,PT188,PT6291,PTB171BSX,PT181,DW01AP,PTBO234XXC-D20,PTBO232XXC-S16A,PT2008,PT6608,3TB154CSX,PT6206,PTB0232XXC-DK,PTB150G,HT75XX,PT4302

2019/12/17 - 金誉半导体,迪浦 - 选型指南

NR1700系列200mA 42V输入可调输出LDO稳压器规格书

描述- NR1700系列是一款基于CMOS技术的42V输入、200mA低 dropout线性稳压器。该器件具有高反馈电压精度（-0.5%至+0.7%），可调节输出电压范围从1.2V到24V，适用于各种电压电源轨，并能补偿长线引起的压降。

型号- NR1700DC000AE1S,NR1700DM000A,NR1700AABBBCDDE,NR1700GZ000AE4S,NR1700GZ000A,NR1700DM,NR1700GZ,NR1700 SERIES,NR1700DM000AE1S,NR1700DC,NR1700DC000A,NR1700

July 22, 2024 - NISSHINBO - 数据手册 - Ver.1.0 代理服务技术支持采购服务

必易微LED芯片选型表

必易微提供以下技术参数LED产品的选型，MOS耐压：40V-600V，导通阻抗:0.25Ω-18Ω，工作模式：临界连续、开关、断续、Linear

Iout Vin=176-264Vac 72Vout

选型表 - 必易微立即选型

必易微（KIWI）DCDC选型表

必易微提供以下技术参数DC-DC产品的选型，输入电压4.5~40V，输出电压0.6~17V，工作频率达1200(KHZ),输出电流1~6A，超快动态响应,高转换效率，输入过压保护。

产品型号	品类	输入电压(V)	输出电压(V)	工作频率(KHZ)	输出电流(A)	参考电压(V)	控制模式	工作模式	Features
KP522201ALGA	DCDC芯片	4.5~17	0.768~7	600K	2	0.768+/-1.5%	COT	PFM	超快动态响应

选型表 - 必易微立即选型

工业级NR1700系列200mA 42V输入可调输出LDO稳压器规格书

描述- NR1700系列是一款基于CMOS技术的42V输入、200mA低dropout线性稳压器。该器件提供出色的反馈电压精度（-0.5%至+0.7%），并支持从1.2V到24V的可调输出电压范围。它适用于工业和家庭电子产品，具有热关断、过流保护和短路电流限制等功能。

型号- NR1700DM000A,NR1700AABBBCDDE,NR1700GZ000AE4D,NR1700DC000AE1D,NR1700GZ000A,NR1700DM,NR1700GZ,NR1700 SERIES,NR1700DC,NR1700DM000AE1D,NR1700DC000A,NR1700

July 22, 2024 - NISSHINBO - 数据手册 - Ver.1.0 代理服务技术支持采购服务

必易微为电动自行车厂商提供一站式芯片解决方案，覆盖AC-DC、BMS和电机驱动IC等类别（上）

必易微可为电动自行车厂商提供一站式芯片解决方案，覆盖AC-DC、BMS、电机驱动IC、高压Buck 、LED驱动和信号链等类别，帮助客户提高产品性能和价格优势。

2023-11-28 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

SK6117C，适用于智能电表应用的三端稳压LDO

SK6117C LDO因其高精度、低功耗、宽输入电压范围以及可靠的保护功能，在智能电表中扮演着重要的角色。它不仅确保了电表的准确计量，还提高了整个系统的稳定性和长期运行的可靠性。无论是为微控制器、通信模块、传感器还是显示单元供电，SK6117C都能提供稳定的电源支持，满足智能电表的各种需求。

2024-09-30 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

必易微降压转换器&DC LED 驱动IC选型表

必易微提供以下技术参数型号为PN级的降压转换器&DC LED 驱动IC产品选型，输入电压范围(V)：+4.5~+40；输出电压范围(V)：+0.6~+13；输出电流范围(A)：+1~+6；工作频率范围(kHz)：+100~+1200，具有COT、PCM、PSR多种控制模式，以及PFM/FPWM工作模式，必易微降压转换器&DC LED 驱动IC产品具有快速瞬态响应，输入过压保护，高频的特点。SOT23-6、TSOT23-6、SOT563等多种封装可选，具体下单型号用户可参考产品数据手册。

产品型号	品类	输入电压范围(V)	输出电压范围(V)	工作频率(kHz)	输出电流(A)	参考电压(V)	控制模式	工作模式	特点	封装
KP522201A	降压转换器	4.5~17	0.768~7	600	2	0.768±1.5%	COT	PFM/FPWM	超快瞬态响应	SOT23-6