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全隔離CAN收發(fā)芯片
SM1500(全隔離、高耐壓、小封裝、高性能全隔離CAN收發(fā)芯片)
全隔離485收發(fā)芯片
SM4500(全隔離、高耐壓、小封裝、高性能全隔離485收發(fā)芯片)
微功率電源芯片
P0505FT-1W(隔離、高效、小巧、可靠微功率電源芯片)
全隔離協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片
CSM330A(全隔離、國產(chǎn)化、高數(shù)據(jù)流量UART/SPI轉(zhuǎn)CAN芯片)

智能斷路器通訊解決方案

1、 斷路器簡介

斷路器想必大家都不陌生,斷路器是指能夠關(guān)合、承載和開斷正?;芈窏l件下的電流并能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)關(guān)合、承載和開斷異常回路條件下的電流的開關(guān)裝置,被普遍應(yīng)用在各類電力場所中。斷路器根據(jù)在電力系統(tǒng)中作用包括兩個(gè):

微型斷路器:屬于終端電器,用于線路末端,對(duì)有關(guān)電路和用電設(shè)備進(jìn)行配電、保護(hù)、控制、指示信號(hào)、計(jì)量等作用;

框架斷路器(萬能式斷路器)、塑殼斷路器(空氣開關(guān)):屬于配電電器,用于電網(wǎng)輸配電的低壓側(cè)。用于電流的流通、分?jǐn)啵茉诰€路或用電設(shè)備發(fā)生短路、過載、欠壓等故障時(shí)切斷電路,從而起到對(duì)線路和設(shè)備的保護(hù)作用。

圖1 斷路器

我國低壓電器行業(yè)經(jīng)歷四次產(chǎn)品迭代,已形成完整生產(chǎn)體系。我國低壓電器行業(yè)經(jīng)歷了 60 年左右的發(fā)展,從修配、仿制再到自主研發(fā),已經(jīng)迭代了四代產(chǎn)品。

  • 一代:產(chǎn)品種類單一,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸大且產(chǎn)品性能不穩(wěn)定,目前已強(qiáng)制淘汰;
  • 二代:產(chǎn)品種類增多,產(chǎn)品體積縮小,性能得到改良,并完善了保護(hù)特性,目前少量產(chǎn)品生產(chǎn);
  • 三代:性能再度完善,并引入現(xiàn)場總線技術(shù),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和可通信,目前是行業(yè)主流應(yīng)用產(chǎn)品;
  • 四代:智能化特征更加凸顯,并具備了小型化、高可靠、綠色環(huán)保、節(jié)能與節(jié)材等特點(diǎn),正陸續(xù)推向市場。

近年來隨著開放式現(xiàn)場總線技術(shù)的進(jìn)步及廣泛應(yīng)用,使低壓配電與控制系統(tǒng)、終端用電系統(tǒng)在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,智能配電系統(tǒng)未來有望成為市場的主流。

2、 主流斷路器方案簡介

當(dāng)前主流第三代斷路器總線形式包括RS-485和CAN總線兩種形式,RS-485通信接口實(shí)現(xiàn)智能節(jié)點(diǎn)與監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的串行連接;Modbus通訊協(xié)議制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式,為智能節(jié)點(diǎn)與監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間提供通信規(guī)約。以RS-485為例,整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為主設(shè)備采用PC機(jī),從設(shè)備是各種斷路器,簡單框圖如下:所有設(shè)備均有線連接,設(shè)備信息在后臺(tái)PC機(jī)上顯示數(shù)據(jù),可遠(yuǎn)端查看單獨(dú)設(shè)備、狀態(tài)查詢的信息,并且能夠遠(yuǎn)端控制斷路器的工作情況。

圖2 塑殼斷路器管理框圖
3、斷路器未來發(fā)展趨勢(shì):

隨著智能物聯(lián)的必然發(fā)展趨勢(shì)下,對(duì)配套電力設(shè)備技術(shù)有了更高的要求,RS-485/CAN總線等有線形式將存在布線難,運(yùn)維成本高的問題,并且隨著無線通訊形式的穩(wěn)定性提升,未來斷路器會(huì)基于傳統(tǒng)方式還采用無線(4G,藍(lán)牙)等方式傳輸,可以保證每臺(tái)設(shè)備的狀態(tài)可以實(shí)時(shí)上傳到后臺(tái)或者云端,可以實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),在后續(xù)維護(hù)管理上更加方便,而且在某些不方便布線的場所更能夠靈活的應(yīng)用,具體如下所示。

圖3 無線斷路器配網(wǎng)架構(gòu)
4、ZLG斷路器通訊方案:

致遠(yuǎn)電子面向智能斷路器的RS-485/CAN總線隔離需求提供滿足對(duì)應(yīng)需求的解決方案,當(dāng)前智能斷路器對(duì)于隔離RS-485/CAN需求包括兩方面:成本優(yōu)化與集成度小型化。

為滿足行業(yè)用戶的高性價(jià)比最求,致遠(yuǎn)電子可為用戶提供P系列電源模塊內(nèi)部的主控電源IC ZLG1002與配套變壓器FG0505-1,進(jìn)而搭建總線隔離RS-485/CAN電路。

圖4 ZLG1002電源IC
圖5 FG0505-1變壓器套片
圖6 ZLG1002+FG0505-1應(yīng)用電路圖
  • 毫瓦級(jí)靜態(tài)電流,極低的靜態(tài)功耗;
  • 85%轉(zhuǎn)換效率,有效降低電源溫升;
  • 支持短路自恢復(fù),為用戶降低失效風(fēng)險(xiǎn);
  • -40℃~105℃,超寬工作溫度范圍。

為滿足行業(yè)用戶的集成度小型化最求,致遠(yuǎn)電子可為用戶提供SM系列全隔離RS-485/CAN收發(fā)芯片,產(chǎn)品體積小巧,單芯片即可實(shí)現(xiàn)隔離RS-485/CAN。

圖7 SM系列隔離RS-485/CAN收發(fā)芯片
(2)無線傳輸方案

面向智能斷路器的無線化需求,致遠(yuǎn)電子可為行業(yè)用戶提供無線藍(lán)牙模塊BT11P31,模塊主從一體,模塊互聯(lián)支持主從機(jī)雙待,用戶可以通過指令進(jìn)行掃描或者直接連接從機(jī)設(shè)備,也可以通過指令打開廣播,等待主機(jī)連接,脫離手機(jī)實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備之間的互聯(lián)互通。

主要特點(diǎn)
  • 藍(lán)牙版本:兼容BLE4.0/4.2/5.0
  • 藍(lán)牙版本:兼容BLE4.0/4.2/5.0
  • 接收靈敏度:-93dBm@1Mbps、-90dBm@2Mbps
  • 睡眠電流:8μA~10μA
  • 傳輸速率:凈荷數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)11.5kB/s
  • 數(shù)據(jù)加密:支持AES-128,ECC加密引擎