AC131是一款由上海贝岭(Shanghai Belling)生产的高精度、低功耗的模拟前端(Analog Front-End, AFE)芯片,广泛应用于单相多功能电能计量系统中。该芯片集成了高精度的ADC(模数转换器)、数字信号处理单元以及电能计量算法,能够实现对电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率等电力参数的精确测量。AC131专为智能电表、工业电能监控设备和家庭能源管理系统设计,具备良好的抗干扰能力和长期稳定性,适用于恶劣的电磁环境。该芯片采用CMOS工艺制造,工作电压范围宽,典型工作电压为3.3V或5V,支持单电源供电,降低了系统设计复杂度。其内部集成的参考电压源和温度补偿机制确保了在不同环境温度下的测量一致性。AC131通过SPI或UART接口与外部MCU通信,便于系统集成和数据读取。此外,该芯片符合IEC 62053等国际电能计量标准,满足Class 0.5或Class 1级电表精度要求,是替代传统机械式电表的理想选择。
工作电压:2.7V ~ 5.5V
工作电流:典型值2.5mA
ADC分辨率:24位Sigma-Delta ADC
采样速率:最高8kHz
电压通道输入范围:±350mV(差分)
电流通道输入范围:±350mV(差分)
参考电压:2.42V ±1%(内置)
计量精度:有功电能误差 < 0.1%(在动态范围内)
非线性误差:≤ 0.1%
频率响应范围:45Hz ~ 65Hz
工作温度范围:-40°C ~ +85°C
封装形式:SSOP-24
通信接口:SPI、UART可选
电能计量精度等级:支持Class 0.5S / Class 1
AC131具备高精度电能计量能力,其核心采用多通道Σ-Δ型ADC架构,能够对电压和电流信号进行同步采样,确保相位匹配和功率计算的准确性。芯片内部集成了可编程增益放大器(PGA),允许对接入的小信号进行放大,从而提高信噪比和测量灵敏度。对于电流检测,支持使用分流电阻或电流互感器输入方式,增强了系统的灵活性和适用性。数字信号处理部分包含专用的DSP引擎,可实时执行FFT分析、谐波检测、RMS计算及电能累加功能。AC131还支持有功、无功、视在功率的独立计算,并提供瞬时功率、累计电能(正向/反向)、电压有效值、电流有效值等多种参数输出。
该芯片具备强大的抗干扰设计,内置数字滤波器和陷波滤波器,可有效抑制工频谐波和高频噪声,提升在复杂电网环境下的稳定性。同时,AC131具有自校准功能,可通过软件指令启动零点校准和增益校准,减少生产过程中的手动调试环节,提高生产效率。安全方面,芯片支持寄存器锁定机制,防止关键配置被意外修改,保障系统运行可靠性。低功耗设计使其在电池供电或待机模式下仍能保持长时间稳定工作,适合用于远程抄表系统和物联网能源监控终端。
AC131还提供多种报警功能,如过压、过流、掉电预警、功率方向反转等,可通过中断引脚通知主控MCU及时响应异常情况。此外,芯片支持软件复位和看门狗定时器功能,进一步增强了系统的鲁棒性。由于其高度集成化的设计,外围电路简洁,仅需少量无源元件即可完成基本计量功能,大幅降低了BOM成本和PCB面积占用。整体而言,AC131是一款性能优异、稳定性强、易于开发的电能计量AFE解决方案,适用于中高端智能电表及工业能效管理系统。
AC131主要应用于各类智能电能表,包括单相两线制和单相三线制电表,广泛用于居民用电计量、配电台区监测和分布式能源管理系统。在工业自动化领域,该芯片可用于电机能效监控、PLC附加计量模块以及楼宇能源管理系统(BEMS)中,实现对设备能耗的精细化管理。此外,AC131也适用于新能源场景,如光伏逆变器输出端的能量计量、储能系统充放电能量统计等,帮助构建完整的能源数据链。在智能家居生态系统中,该芯片可集成于智能插座、智能断路器或家庭网关中,支持用电行为分析、电费预测和远程控制功能,提升用户节能意识。由于其符合多项国际电能计量标准,AC131也被用于出口型电表产品,满足欧美及东南亚市场的认证要求。其高精度和良好温漂特性,使其在高温或低温环境下依然保持可靠运行,适用于户外安装或工业现场等严苛环境。结合微控制器和无线通信模块(如LoRa、NB-IoT),AC131可构成完整的远程自动抄表(AMR)或高级量测体系(AMI)节点,助力智慧城市建设与电网智能化升级。