為應對氣候變化，我國提出“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”等莊嚴的目標承諾，而 “十四五”規(guī)劃也將“做好碳達峰、碳中和”，加快推動綠色低碳發(fā)展列入其中。為此在10月10日，中共中央、國務院印發(fā)《國家標準化發(fā)展綱要》，將會同有關方面加快制修訂覆蓋能效、能耗限額、能源基礎和管理等方面的節(jié)能低碳標準，做好節(jié)能降碳工作、助力實現碳達峰碳中和。
導軌式安裝電表采用模數化設計，具有體積小，易安裝，易組網等優(yōu)點，易于實現終端電能計量，因此導軌式電表在“碳達峰、碳中和” 能耗監(jiān)控系統的建設中起著至關重要的作用。導軌式電表的優(yōu)勢顯而易見，但針對導軌式電表的設計，尤其是三相導軌電表的設計，卻總使各大表廠有著豐富設計經驗的工程師犯難。其中，最大的難點在于導軌式三相表的功能與普通三相表相比功能和性能并不降低，但整體尺寸卻比普通電表小的多。如圖1國家電網三相導軌式電表和圖2普通電表的對比，就可以看出導軌式三相表要比普通三相表外形尺寸小的多。
圖1 國家電網三相導軌式電表外形尺寸
圖2 國家電網普通電表外形尺寸
外形尺寸的壓縮，帶來的必然是緊湊的設計;緊湊的設計，就必須要求每一個元件都為其量身打造，盡減冗余。上海貝嶺股份有限公司，作為計量芯片的專業(yè)提供商，本著以專業(yè)打造精品的理念，針對三相導軌式電表，創(chuàng)新地提出了全功能、小尺寸的三相計量芯片BL6552，通過下圖可以看出，BL6552采用QFN 7×7封裝與其它廠家三相計量芯片LQFP 12×12相比，實際布板面積僅為其它廠家芯片布板面積的1/4，更為適合空間狹小的導軌電表使用。
圖3 BL6552和其它廠家三相計量芯片尺寸對比
BL6552雖然尺寸被壓縮，但其功能卻并未“縮水”，其系統框圖如圖4所示。其內部集成了七路高精度Σ-Δ ADC、參考電壓電路、溫度傳感器等模擬電路模塊，以及處理功率、有效值、能量、溫度等電參數的數字信號處理電路。可用于測量三相分相及合相的總(基波和諧波)有功功率及能量、無功功率及能量、視在功率及能量;以及基波有功功率及能量、無功功率及能量;以及各相電流、電壓有效值、功率因子等參數;具有電流失流監(jiān)測、電流電壓峰值檢測、過零檢測等電能質量管理;能夠給出實時波形。
此外，BL6552集成SPI和UART接口，方便與外部MCU之間進行計量參數以及校表參數的傳遞。BL6552內部采用數據流計算方式處理各種信號，在外部干擾情況下，有很好的可靠性，內部電源電壓監(jiān)測電路可以保證加電和斷電過程中正常工作。
圖4 BL6552的系統框圖
BL6552還具備如下特點：
?高精度， 8000：1的輸入動態(tài)范圍內有功電能測量功率非線性誤差小于<0.1%
?高穩(wěn)定性，8000：1的輸入動態(tài)范圍內無功電能測量非線性誤差輸出脈沖信號跳動<0.020.1%@Ib
?提供零線電流輸入采樣測量
?給出提供分相以及總(基波和諧波)有功、無功、視在功率(24bit，支持兩種計算方式);以及基波有功、無功功率(24bit)
?給出提供分相電壓、電流有效值(24bit)，檢測范圍3000：1內相對誤差小于0.1%
?給出提供分相電壓、電流以及零線電流的波形采樣數據(24bit)
?給出提供總(基波和諧波)有功、無功、視在能量(24bit)
?給出提供總(基波和諧波)有功、無功線周期能量
?給出提供總(基波和諧波)正向有功能量和負向有功能量
?給出提供合相以及四象限無功能量
?提供給出每周波300點實時波形
?提供分相、合相給出功率因子
?具有快速有效值輸出
?提供給出電壓電流相角測量
?具有有功電能和無功電能的快速脈沖輸出
?具有電壓失壓和斷相檢測功能
?具有電流失流檢測功能
?具有電流電壓峰值檢測、過零檢測功能
?具有電壓線頻率檢測功能
?可編程防潛動閥值設置
?可編程調整脈沖輸出的頻率
?可編程有功、無功、視在功率誤差及增益調整
?可編程輸入有功相位補償
?可按照需要給出中斷請求信號，方便與外部MCU的控制
?單電源3.3V
?QFN36封裝
結論：貝嶺BL6552三相計量，因封裝小巧，計量精確，功能完備，尤其適合在導軌電表中的使用。
