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上海貝嶺BL5616驅動芯片在智能電力終端中的應用方案
在能源互聯網和電力市場持續發展的浪潮下，智能電表、智能家居控制、智能微斷等新一代智能設備行業迎來了廣闊的發展機遇。這些新興應用場景對驅動芯片的性能提出了更為嚴苛的要求，如高可靠性、寬電壓適應、低功耗等。在此背景下，上海貝嶺精心研發并推出了一款具有高可靠性的寬電壓直流有刷電機驅動芯片——BL5616。該芯片憑借小體積、低功耗、高可靠性以及防反向電動勢等諸多優勢，為智能電力終端的提供了有力的技術支撐。
（一）智能電表及相關設備應用
依據討論中的 2024 版智能電表技術規范 (草案)，負荷開關電能表對控制輸出回路提出了長時間過載和短路保護能力的新要求。這使得原有的單線圈磁保持繼電器因拉合閘電流小而無法滿足需求，智能電表、微斷等應用需采用更大電流的磁保持繼電器（多個線圈并聯）或電機，此類應用對驅動芯片提出了更高要求。
電表、微型斷路器驅動應用框圖：
- 大電流驅動需求：驅動芯片內阻過大會導致驅動電壓被拉低，影響設備正常工作。BL5616具有低至 350mΩ 的內阻，驅動電流可達 3.5A（峰值電流），能夠為更大電流的磁保持繼電器或電機提供穩定的驅動，滿足大電流驅動需求。
- 反向電動勢抑制：電機作為感性負載，在轉動過程中電感會存儲能量，快速切換或關閉電機時，能量無法及時釋放會產生過高反向電動勢，損壞芯片。BL5616增加了剎車功能，在電機快速切換或關閉時，讓電機處于一段時間的剎車狀態，此時芯片的兩個下管同時打開，緩慢釋放電機中的能量，有效避免反向電動勢對系統和芯片的損壞。
BL5616四種工作狀態：：
（二）單火取電開關應用
當前約有 20 億臺智能家居聯網設備需從交流電源供電，智能開關面板需取代傳統開關面板，但傳統開關面板無零線，存在單火取電難題。市場主流解決方案為 MOS + 繼電器，單火取電需在燈具關態和開態下給多個模塊供電，且要求關態待機功耗小于 1mW，驅動芯片供電電壓低至 4V 左右，繼電器開關切換時電源會出現較大毛刺電壓。
BL5616 具有低至 1uA 的待機電流，能滿足關態低功耗要求；其最低工作電壓 3V、極限耐壓 25V 的特點，可適應低供電電壓環境，且能應對繼電器開關切換時的毛刺電壓，完全滿足單火取電開關在智能 WIFI 開關、智能浴霸開關、酒店智能控制開關等場景的應用需求。
傳統的開關面板示意圖：
單火取電開關應用框架圖：
應用注意事項：
- layout 時 VM 和 GND 的輸入電容需要靠近芯片的管腳，走線短而粗（如圖 6）。如地線回路過長可能會導致芯片啟動時 GND 上的電流干擾太大導致芯片誤觸發過流保護，芯片無法正常工作。
- 芯片 VM 和 GND 加一個 100nf 的小電容可以減小前級開關電源的開關毛刺，避免芯片因電壓過高損壞。
- 電機正反轉切向過程中建議增加一段 50ms 或更長的剎車功能，可以有效降低電機的反向電動勢能量。
BL5616 Layout示意圖：
南山電子是上海貝嶺公司授權代理商，歡迎咨詢選購上海貝嶺BL5616驅動芯片，如需產品詳細的規格書或最新報價，請咨詢南山半導體官方網站在線客服。
