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TM3401FN 发布时间 时间:2025/12/26 21:38:36 查看 阅读:8

TM3401FN是一款由上海贝岭(Belling)推出的高性能、低功耗的模拟前端(AFE)芯片,广泛应用于智能电表、工业测量设备以及能源管理系统中。该芯片集成了高精度的多通道模数转换器(ADC)、信号调理电路、参考电压源以及通信接口模块,能够实现对交流电压和电流信号的精确采样与处理。TM3401FN支持单相或多相电能计量,具备有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、电压有效值、电流有效值等多种电参数的计算能力,并可通过SPI或UART接口将数据传输给主控MCU。该器件采用先进的CMOS工艺制造,具有良好的温度稳定性和长期可靠性,适用于工业级工作环境。其高度集成化的设计大大简化了电表终端的硬件结构,降低了系统成本,提高了整体测量精度和抗干扰能力。此外,TM3401FN内置看门狗定时器和多种自检功能,增强了系统的安全性与稳定性,满足IEC 62053等国际电能计量标准的要求。

参数

型号:TM3401FN
  制造商:上海贝岭(Belling)
  封装形式:LQFP-48
  工作电压:2.7V ~ 3.6V
  工作温度范围:-40°C ~ +85°C
  ADC分辨率:24位Δ-Σ型ADC
  通道数量:3路独立ADC输入通道
  采样速率:最高8kHz每通道
  参考电压:内置1.204V基准电压源
  通信接口:SPI、UART可选
  时钟源:支持外部晶体振荡器或内部RC振荡器
  功耗:典型值为3.3mW(低功耗模式下可更低)
  电能计量精度:符合IEC 62053-21/22标准,有功电能误差小于0.1%
  谐波测量支持:支持至第21次谐波分析
  防窃电功能:支持零线电流检测与异常判断

特性

TM3401FN具备卓越的信号采集与处理能力,其核心是一个高精度的24位Δ-Σ模数转换器(ADC),每个ADC通道均可独立配置增益和采样率,适用于不同幅值的电压和电流信号输入。该芯片集成了可编程增益放大器(PGA),可在1x至64x之间调节,确保小信号也能被精准捕捉。其内置的1.204V高稳定性参考电压源具有极低的温漂特性,保证了在宽温度范围内测量结果的一致性。数字信号处理单元包含专用的电能计量引擎,能够实时完成电压、电流有效值计算,有功、无功、视在功率的积分运算,以及功率因数和频率的提取。该引擎还支持分相计量和总电量累加功能,适用于单相两线、单相三线等多种接线方式。
  为了提升系统可靠性,TM3401FN集成了丰富的诊断与保护机制,包括电源监控、参考电压检测、ADC饱和检测、开路检测等功能,能够在异常情况下及时发出告警或触发复位。其通信接口支持SPI和UART双模式,方便与各类微控制器进行连接,并可通过寄存器配置实现灵活的功能定制。芯片支持多种低功耗模式,在待机状态下可显著降低系统能耗,适合电池供电或节能型应用。此外,TM3401FN具有较强的电磁兼容性(EMC)设计,对外界干扰具有良好的抑制能力,能够在复杂工业环境中稳定运行。其LQFP-48封装形式便于自动化贴片生产,适合大规模电表制造需求。

应用

TM3401FN主要应用于智能电能表领域,包括单相智能电表、三相多功能电表、预付费电表、导轨式电表等产品中,作为核心计量单元实现高精度电参量测量。在工业自动化系统中,该芯片可用于配电柜监测模块、远程终端单元(RTU)和能量管理系统(EMS),实现对用电设备的实时能耗监控与数据分析。此外,它也适用于家庭能源管理系统(HEMS)、光伏逆变器输出计量、电动汽车充电桩计费模块等新兴应用场景。由于其具备谐波分析能力和防窃电功能,TM3401FN还可用于电能质量分析仪和电力监控装置中,帮助识别电网中的非线性负载和谐波污染源。在物联网(IoT)智能电网建设中,该芯片能够配合无线通信模块(如LoRa、NB-IoT)实现远程抄表与云端数据上传,提升电力管理的智能化水平。同时,其高集成度和低功耗特性使其成为便携式电力测试仪器的理想选择,例如手持式电能分析仪和现场校验仪。无论是在民用、商用还是工业级电力系统中,TM3401FN都能提供稳定可靠的电能计量解决方案。

替代型号

BL0942
  ATM90E36A
  CSE7766

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