时间:2025/12/28 12:19:47
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UD4002是一款由上海贝岭(Shanghai Belling)推出的高精度、低功耗的模拟前端(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Δ-Σ模数转换器(ADC)、数字信号处理单元、电能计量引擎以及多种系统监控和校准功能,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、电网频率等关键电参数的精确测量。UD4002专为智能电表、工业电测仪表、能源管理系统等应用设计,符合国网智能电表相关技术规范要求,具备良好的温度稳定性和长期可靠性。芯片采用CMOS工艺制造,工作电压范围宽,支持单电源供电,适用于三线或两线制电流互感器(CT)或分流器采样方案,具备较强的抗干扰能力与现场适应性。
工作电压:2.7V ~ 5.5V
工作电流:典型值3.5mA
待机电流:小于1μA
ADC分辨率:24位Δ-Σ ADC
采样速率:最高8kHz
电能计量精度:±0.1%(在500:1动态范围内)
支持通信接口:UART、SPI
工作温度范围:-40°C ~ +85°C
封装形式:SSOP-24
UD4002具备高精度电能计量能力,其内部集成双通道24位Δ-Σ模数转换器,分别用于采集电压和电流信号。通过高阶调制技术和数字滤波算法,芯片能够在极宽的动态范围(高达500:1)内保持±0.1%的计量精度,满足IEC 62053-21等国际电能计量标准。ADC前端配备可编程增益放大器(PGA),可根据不同传感器输入调整增益倍数,适配分流器、电流互感器或罗氏线圈等多种电流采样方式。数字信号处理模块内置专用电能计算引擎,可实时计算有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、电压有效值、电流有效值、电网频率等参数,并通过片上寄存器输出。
芯片支持灵活的校准机制,包括增益校准、相位补偿、偏置校准等,可通过串行接口进行软件配置,便于生产过程中实现自动化校表。同时,UD4002具备完善的系统监控功能,如电源监测、掉电检测、反向功率检测、线路断线诊断等,提升了电表系统的安全性和可靠性。其低功耗设计使其在常温下工作电流仅3.5mA,适合长期连续运行的智能电表应用。
通信接口方面,UD4002提供UART和SPI两种模式,支持与MCU主控芯片进行高速数据交互。SPI接口可用于快速读取原始ADC数据或配置参数,而UART则适合传输处理后的电能数据,简化系统设计。芯片还内置看门狗定时器和CRC校验功能,增强系统稳定性与数据完整性。此外,UD4002采用SSOP-24小尺寸封装,便于PCB布局和自动化贴装,适用于紧凑型电表设计。
UD4002主要应用于单相智能电能表,包括居民用电表、预付费电表、远程抄表系统(AMR/AMI)等。在这些系统中,UD4002负责核心电参数采集与计量,配合MCU实现数据处理、通信和显示控制。此外,该芯片也适用于工业级电力监控设备,如配电柜监测模块、节能管理系统、楼宇自动化中的能耗监测节点。由于其高精度和强抗干扰能力,UD4002还可用于光伏逆变器输出侧电能计量、电动汽车充电桩电量统计等新能源领域。在需要高可靠性、长时间稳定运行的场合,例如电网公司集中采购的智能电表项目中,UD4002因其符合国家电网技术规范而被广泛采用。同时,其低功耗特性也使其适用于电池供电或能量采集供电的低功耗物联网(IoT)电测终端。
BL0942
HLW8032
ATT7053