如同电脑需要CPU处理信息一样，在塑壳断路器内部，也有一个“大脑”帮助断路器实现保护功能。

通常这个任务会由通用型MCU（Micro Control Unit）器件来承担。不过尽管MCU会集成较多通用功能，但对于断路器的保护而言却不够专精，往往显得“华而不实”。

(图片来源：施耐德-公众号，侵删)

新一代ComPacT NSX Micrologic 5B 电子脱扣单元

施耐德电气针对塑壳断路器这一细分赛道，定制研发了一个“最强大脑”——ASIC (Application Specific Integrated Circuit）芯片。这个定制化的“最强大脑”到底好在哪里？施耐德电气又为何要为塑壳断路器量身定制一个这样的“芯”？

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ASIC芯片

特性一致

“最强大脑”的独立思考能力

不受外界复杂信息的干扰，能够保持独立思考，是“最强大脑”所必需的能力。

在搭载通用型MCU作为大脑的断路器中，需要用到各种有源、无源器件在MCU外部搭建模拟电路。而不同供应商、甚至是同一个供应商不同批次的器件之间都会存在一定的特性差异，如公差、温漂、偏置电流、噪声等等，这些问题都会最终导致不同产品间的保护特性产生较大偏移。

而施耐德电气的定制化ASIC芯片，不仅将前端做信号检测的模拟电路集成至芯片内部，还会严格控制公差和温漂，做到芯片系统、电路、工艺高度一体化。这种高度集成化的设计，让其具备很强的独立思考能力，于内保证了元器件保护特性的高度一致，于外让断路器更加稳定高效。

可靠不失效

“最强大脑”的预见能力

风险往往会以复杂多变的状态出现，能够考虑到问题的多面性，并通过不同应对方案解决困难，是考验“最强大脑”的一个关键命题。

施耐德电气定制化ASIC芯片，采用了更宽的走线处理，并配备自检测功能和冗余设计。经过这样的“训练”之后，当出现部分电路失效时，其能够启用备用电路安全脱扣，保证断路器的正常使用，最小化断路器受到的伤害。

从预见问题，到面对故障临危不乱，再到启用Plan B灵活应对，作为断路器“最强大脑”的ASIC芯片自然比普通大脑“技高一筹”。

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快速反应

“最强大脑”的敏捷反应能力

为客户提供安全可靠的保护是塑壳断路器的天职，若想顺利完成这项任务，就需要断路器内部快速响应、整体协作：假设ASIC芯片是人的大脑中枢神经，电流回路则是传出神经，将信号传递至器官——脱扣单元。这其中“大脑”的反应越快，保护动作的决策速度就越快，越能快速对故障回路起到保护作用。

与上电后几毫秒至100毫秒，才能启动采样数据的MCU器件相比，施家的塑壳断路器“最强大脑”ASIC芯片仅需300微秒。如此灵敏的反应速度，能抓取到第一个短路峰值电流波形，从而保证精确计算数据并精准传递脱扣信号，确保断路器及时脱扣，避免灭弧室积聚过多电弧能量而对断路器造成伤害，为断路器构筑一道隐形“防火措施”，在保护用电安全的同时，也在一定程度上延长了断路器的寿命。

万无一失

“最强大脑”的精准计算能力

就像自行烧录空白光盘，会出现画面丢失等问题一样。MCU为了实现保护功能，需要在内部嵌入Firmware固件。固件可根据运行情况相应调整修改，但在烧录过程中会出现异常，软件bug或时序处理不当等等原因而遗漏一些关键数据值计算，最终会导致保护功能延时、甚至失效。

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而定制化ASIC芯片，则采用了硬编码实现逻辑。简单来说，就是出厂即配备断路器所需要的功能，避免固件导致的计算错误风险，有效避免断路器保护功能失效。自带“精准计算天赋属性”，让施耐德电气定制化ASIC芯片在数据计算上更加得心应手的同时，更做到了算无遗漏、精准快速，进而保证断路器的保护功能不会失效。

数据安全

“最强大脑”的自我保护能力

在智能化配电系统中，断路器作为互联互通的产品，也面临着这一挑战：一旦MCU所采用的固件被黑客“突破”，可能会导致企业整个物联网系统遭受打击。

作为实现互联互通的“最强大脑”，自然要具备抵抗网络安全风险的能力。

采用硬编码实现保护的ASIC芯片，将软件硬件化，确保「断路器保护功能」和「网络通讯功能」的互相独立，避免因为上传数据至云网关，而出现漏洞。这种“固若金汤”的设计，不仅让芯片自身建立了“无懈可击”的自我保护防火措施，也让断路器的功能更加可靠。同时，也帮助企业加强了信息安全保障。

(图片来源：施耐德-公众号，侵删)

施耐德电气始终秉承创新理念，致力于为客户提供更安全可靠的产品及技术，助力智能配电及各行业的可持续发展。随着数字化时代的徐徐展开，必将有越来越多搭载断路器 “最强大脑”—— 施耐德电气定制化ASIC芯片的断路器产品，出现在智能配电系统的各个角落！

(文章来源：施耐德-公众号，侵删)