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SH8M31 发布时间 时间:2025/12/25 14:00:16 查看 阅读:22

SH8M31是一款由芯海科技(CHIPSEA)推出的高精度、低功耗的电能计量芯片,广泛应用于单相多功能电能表、智能电表、工业控制及能源管理系统等领域。该芯片集成了高精度的模拟前端(AFE)和高性能的数字信号处理单元,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、频率等多种电参数的精确测量。SH8M31采用先进的Σ-Δ模数转换技术,具备出色的线性度和稳定性,能够在宽动态范围内保持高测量精度,适用于从轻载到满载的各种工作条件。
  该芯片内置独立的电压和电流通道,每个通道均支持可编程增益放大器(PGA),便于适配不同传感器输出信号。同时,SH8M31支持多种通信接口,如SPI或UART,方便与MCU进行数据交互,并可通过寄存器配置实现灵活的功能设置。其内部集成参考电压源,减少了外部元件数量,提高了系统可靠性并降低了整体成本。此外,SH8M31符合国家电网及相关国际标准对电能计量精度的要求,满足IEC 62053等规范中的0.5S级或更高精度等级的应用需求。

参数

工作电压:2.7V ~ 5.5V
  工作电流:< 4mA(典型值)
  待机电流:< 10μA
  ADC分辨率:24位Σ-Δ ADC
  采样速率:最高8kHz
  电压输入范围:±300mV(可编程增益)
  电流输入范围:±300mV(可编程增益)
  增益设置:1x, 2x, 4x, 8x, 16x, 32x, 64x
  参考电压:内置2.4V基准电压(精度±0.1%)
  通信接口:SPI / UART
  工作温度范围:-40°C ~ +85°C
  封装形式:SSOP-24

特性

SH8M31具备高精度电能计量能力,采用双通道Σ-Δ ADC架构,分别用于电压和电流信号采集,确保在宽负载范围内实现高线性度和低失真。芯片内部集成了高稳定性的2.4V参考电压源,温漂系数低至±10ppm/°C,显著提升了长时间运行下的测量一致性与可靠性。其ADC具有24位分辨率,有效位数(ENOB)可达20位以上,使得最小电流检测能力达到毫安级别,满足轻载甚至微功率计量的需求。通过可编程增益放大器(PGA)的支持,用户可根据实际使用的电流互感器或分流器输出幅度灵活调整输入增益,避免信号饱和或信噪比下降问题。
  该芯片支持有功、无功、视在功率的实时计算,并提供能量累加功能,支持正向和反向电能计量,适用于双向电力传输场景如分布式光伏并网系统。片内集成频率检测模块,可用于电网频率监控;同时提供功率因数计算结果,辅助实现电能质量分析。所有电参数均可通过SPI或UART接口读取,支持中断输出机制,当电能累积达到设定阈值时可触发脉冲信号,用于驱动步进电机或连接主控MCU进行计费处理。
  SH8M31还具备良好的抗干扰能力和EMC性能,在设计上优化了模拟与数字部分的隔离布局,减少串扰。它支持软件校准功能,可通过命令写入校准系数,完成增益、偏移、相位补偿等调节,简化生产调试流程。芯片符合RoHS环保要求,采用SSOP-24小尺寸封装,适合高密度PCB布局,适用于智能插座、楼宇自动化、工厂能耗监测等多种智能化终端设备。

应用

SH8M31主要用于各类智能电能计量设备中,典型应用场景包括单相两线或三线制交流电表,尤其适用于国家电网认可的0.5S级高精度电子式电能表。在家庭智能用电管理系统中,该芯片可用于智能插座、智能断路器或能源路由器,实现对电器设备的用电量精确监控与数据分析,帮助用户优化用电行为、降低能耗。在工业领域,SH8M31被广泛应用于配电柜中的多功能电力仪表、PLC扩展模块以及远程终端单元(RTU),用于实时采集电压、电流、功率等关键参数,并支持Modbus等协议上传至上位机系统进行集中管理。
  此外,SH8M31也适用于新能源领域的储能系统和光伏逆变器中的本地能量计量模块,能够准确记录发电量与上网电量,为结算和运维提供可靠依据。在充电桩、电动汽车充电管理系统中,该芯片可用于交流慢充桩的电能计量单元,满足国网标准对充电电量精度的要求。由于其低功耗特性,SH8M31还可用于电池供电的便携式电力测试仪器,例如手持式电能分析仪或现场校验装置,延长设备续航时间。
  在智能家居生态系统中,集成SH8M31的模块可以作为边缘侧感知单元,结合Wi-Fi或Zigbee无线通信模块,构建具备用电可视化功能的家庭能源中心,支持APP远程查看各回路用电情况,并实现过载预警、定时控制等功能,提升居住安全与节能效率。

替代型号

CSA811

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