MB3110是一款由富士电机(Fuji Electric)推出的高精度、低功耗的电量计量集成电路,专为单相交流电能表设计。该芯片集成了高精度的模拟前端(AFE)和数字信号处理单元,能够实现对电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数以及电能累积等关键电力参数的精确测量。MB3110采用先进的CMOS工艺制造,具有良好的温度稳定性和长期可靠性,适用于智能电表、工业电能监测设备、家庭能源管理系统等应用场合。该芯片支持宽范围的电源电压输入,具备较强的抗干扰能力,能够在恶劣的电磁环境下稳定工作。此外,MB3110内置了可编程增益放大器(PGA)、多路开关、高分辨率ADC(模数转换器)以及电能计算引擎,简化了外部电路设计,降低了系统整体成本。其串行通信接口支持SPI或UART协议,便于与MCU或其他主控芯片进行数据交换,实现远程抄表和监控功能。MB3110还具备多种校准功能,包括增益校准、相位校准和偏置校准,确保在不同负载条件下都能保持高测量精度。
工作电压:2.7V ~ 5.5V
工作电流:典型值 2.5mA
待机电流:小于 1μA
ADC分辨率:24位 Sigma-Delta
采样速率:最高 4kHz
电压通道输入范围:±625mV
电流通道输入范围:±625mV
电能计量精度:0.5%(在 500:1 动态范围内)
工作温度范围:-40°C ~ +85°C
封装形式:SSOP-24
通信接口:SPI / UART 可选
内部时钟源:3.2768MHz 晶振或外部时钟输入
MB3110具备多项先进的技术特性,使其成为高性能单相电能计量解决方案的理想选择。首先,其高精度模拟前端采用双通道24位Sigma-Delta ADC架构,分别用于采集电压和电流信号,确保了极高的信噪比和动态范围。每个通道均配备可编程增益放大器(PGA),增益可调范围为1至64倍,适应不同传感器输出电平的需求,如分流电阻、电流互感器或罗氏线圈等。其次,芯片内置专用的电能计算引擎,能够实时完成有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的计算,并通过积分方式累计正向和反向电能,支持双向电能计量功能,满足净电量计量(Net Metering)的应用需求。
MB3110支持多种校准模式,包括全量程增益校准、相位补偿校准和零点偏移校准,用户可通过串行接口写入校准系数,显著提升系统在宽温度和负载范围内的测量一致性。芯片还集成有有效值(RMS)计算模块,可独立提供电压和电流的有效值输出,用于实时监测电网状态。为了提高系统的安全性和稳定性,MB3110具备完善的自检机制,包括电源监测、信号丢失检测和ADC溢出报警等功能。
在通信方面,MB3110支持SPI和UART两种接口模式,波特率可配置,方便与各种微控制器连接。它还支持中断输出引脚,可用于指示电能超限、周期中断或数据就绪等事件,减少主控芯片的轮询负担。此外,该芯片采用低功耗设计,在待机模式下电流消耗低于1μA,适合电池供电或能量采集系统使用。其SSOP-24小尺寸封装也便于在紧凑型电表中布局,提升了产品设计的灵活性。
MB3110广泛应用于各类需要高精度电能测量的场景。最常见的用途是作为智能电表的核心计量芯片,用于住宅、商业和轻工业用户的用电量监测,支持远程自动抄表(AMR)和高级计量基础设施(AMI)系统。在家庭能源管理系统(HEMS)中,MB3110可用于插座式能耗监测器、智能断路器或家电能耗分析设备,帮助用户优化用电行为,降低电费支出。在工业自动化领域,该芯片可用于配电柜中的小型电力监控模块,实时采集设备的运行功率和能耗数据,辅助实现能效管理和预测性维护。
此外,MB3110也适用于太阳能发电系统的并网逆变器,用于测量本地负载用电量和上网电量,支持双向电能计量和净电量结算。在电动汽车充电桩中,它可以作为交流充电桩的电量计量单元,确保计费准确可靠。由于其高精度和良好的温度稳定性,该芯片还可用于实验室级别的便携式电力分析仪或校准设备。在物联网(IoT)应用中,结合Wi-Fi或Zigbee模块,MB3110可以构建无线能耗监测节点,实现分布式能源监控网络。总之,任何需要精确、稳定、低功耗电能计量的场合,都是MB3110的理想应用场景。
MB3109
ATT7053CU
CS5463
HLW8012
BL0942