Teardown Report

国网 单相智能电表拆解报告

钜泉 HT6015 MCU + HT7017 计量 SOC | 220V/5(60)A | RS485+红外通信 | 费控+载波 | 国网 2020 版标准
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智能电表单相计量钜泉方案国网标准RS485载波通信

产品背景

国网单相智能电表是国内安装量最大的智能计量终端,全国保有量超过 5 亿台。采用钜泉 HT6015(Arm MCU)+ HT7017(计量 AFE)双芯片方案,是国网招标主流方案之一,钜泉单相主控芯片市场份额约 40%,单相计量芯片占比近 50%。整表包含计量模块、电源模块、通信模块(RS485/红外/载波)、费控模块(ESAM 加密+继电器)、显示模块(LCD)。

拆解范围:本报告基于钜泉 HT6015 + HT7017 国网单相表参考设计 BOM,覆盖计量、电源、通信、费控、显示五大子系统的全部关键器件,共 18 类核心器件。

关键器件 BOM 拆解

序号器件类型原厂品牌型号/系列用量关键规格与作用
1主控 MCU钜泉 Hi-TrendHT6015 (Arm)1颗Arm Cortex-M 内核,电表应用专用 MCU,LQFP80
2计量芯片钜泉 Hi-TrendHT70171颗单相计量 AFE,2路 ADC,有功/无功/视在,SSOP16
3DC-DC 电源MPSMP24511颗36V/0.6A 降压转换器,AC-DC 后级稳压,SOT23-6
4LDO 稳压器惠海/贝岭(推测)HP6513-502颗5V 三端稳压,分别供 MCU 和计量芯片
5RS485 收发器钜泉/3PEAK(推测)KY30851颗485 总线通信,SOP-8,与集中器/采集器通信
6光耦隔离亿光/夏普EL8162颗计量芯片与 MCU 之间 SPI 隔离通信
7ESAM 安全芯片国密认证ESAM1颗国密 SM1/SM2/SM3 加密,费控安全认证,SOP-8
8铁电存储器富士通MB85RC161颗16Kb FRAM,掉电数据保存,SOP-8
9费控继电器宏发/欧姆龙磁保持继电器1颗250V/60A 磁保持,拉合闸控制
10电流互感器定制件ZMCT1021颗5A:2.5mA 电流采样
11锰铜分流器定制件锰铜片1颗火线电流采样,低温度系数
12整流桥安森美/扬杰(推测)MB6S1颗0.5A/600V,AC→DC 整流,SOIC-4
13TVS 保护力特/LittelfuseSMBJ33CA2颗电源端和 485 端浪涌保护
14压敏电阻松田/爱普科斯MYN23-681K1颗AC 输入端防雷
1532.768kHz 晶振大唐/惠伦32.768kHz1颗RTC 时钟基准
16锂电池亿纬/松下3.6V 锂亚1颗断电时钟保持,寿命 10 年
17LCD 显示屏定制件段码 LCD1块电量/金额/时间/状态显示
18红外收发VishayTSAL6200 / HS0038B1对红外通信接口,手持机抄读

咏川推荐替代方案

电表核心器件(主控 MCU、计量 SOC、ESAM)为特殊定制芯片,暂无可替代。咏川可在电源管理、通信接口、保护器件、被动元件等环节提供国产替代:

序号原器件/需求推荐品牌推荐型号系列推荐理由
1DC-DC 降压(替代 MPS)BELLING 贝岭BL9342 / BL803336V/0.6A 同步降压,Pin-to-Pin 替代 MP2451
2LDO 稳压器(替代 HP6513)UTC 友顺78L05 / LR78L055V 三端稳压,国产成熟方案
3RS485 收发器(替代 KY3085)3PEAK 思瑞浦TP8485E±18kV ESD 保护,替代传统 485 芯片
4光耦隔离(替代 EL816)群芯微QX816 / QX817高压光耦,Pin-to-Pin 替代亿光 EL816
5费控继电器(替代 欧姆龙)Hongfa 宏发磁保持继电器国产继电器龙头,国网批量验证
6整流桥(替代 安森美)扬杰MB6S / MB10S0.5A 贴片整流桥,性价比高
7TVS 保护(替代 Littelfuse)雷卯SMBJ33CA / SMBJ6.8CA国产 TVS 性价比替代
8MLCC 电容(替代 村田)TAIYO YUDEN通用 MLCC 系列电源去耦 + 计量通道滤波

产品系统框图

单相智能电表功能框图
AC 220V 输入
压敏+保险丝
电源模块
BELLING DC-DC + UTC LDO
计量采样
锰铜+CT → HT7017 AFE
主控 HT6015
群芯微光耦 SPI 隔离
ESAM 加密 3PEAK RS485
抄表通信
LCD 显示
红外通信
宏发继电器
费控拉合闸

总结

单相智能电表共 18 类关键器件,咏川可在 8 个环节提供国产替代方案。主控 MCU(HT6015)和计量芯片(HT7017)为钜泉独家供应、ESAM 为国密定制件,无可替代。

核心机会:电源管理(BELLING DC-DC + UTC LDO)替代 MPS/惠海方案,每表降本约 ¥1.5;光耦(群芯微 QX816)替代亿光 EL816,降本约 ¥0.3/颗;RS485(3PEAK TP8485E)替代 KY3085,ESD 保护能力提升;费控继电器(宏发)国产份额持续扩大。

市场规模:国网年均招标约 7000 万只单相表,南网约 1000 万只,单表 BOM 约 ¥40-60。咏川可覆盖约 ¥10-15/表的器件替代空间。

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