智能电网/电表芯片成创新热点

 　从去年上半年开始，智能电表渐渐成为微控制器(MCU)业的应用热点，几大MCU公司竞相发布新产品。不久前，飞思卡尔、ADI和NXP公司上演了新产品秀。

　　ADI三相电能计量IC精度可达0.1%

　　有分析人士指出，未来5年，随着智能电网部署的增长，智能电表在全球安装的数量将高达2亿块。在中国，与智能电网相关的5960亿美元经济刺激计划正在实施过程中，预计在未来3至5年内将部署1.7亿块智能电表。而在美国政府为升级本国电网的拨款中，有一部分是用于使13%的美国家庭(1千8百万户家庭)在未来3年之内能装上智能电表。在欧洲，意大利及瑞典已经完成先进计量基础设施 (AMI) 的部署，将所有普通电表更换为智能电表。法国、西班牙、德国和英国预计在未来10年内完成 AMI 部署。

　　09年12月，美国ADI公司宣布最新推出四款高精度电能计量 IC—ADE7878、ADE7868、ADE7858 及 ADE7854，可用于提高商业、工业及住宅智能电表的精度和性能。

　　ADI公司能源部门总监 Ronn Kliger说："在总有功及无功电能的计量方面，这四款产品的精度和动态范围超越了电能表行业 Class 0.2规范的要求。这四款新器件还能以0.1%的精度同时测量无功和有功功率。此外，其中一款产品还具备基波电能测量功能，这对电能质量监测而言至关重要。"

　　ADE7878、ADE7858及 ADE7854 高精度电能计量 IC为多相配置而设计，包括三线及四线、Y型及delta型。在1000:1的动态范围内，它们可为有功及无功电能测量提供0.1%的精度;在3000:1的动态范围内，可为有功及无功电能测量提供0.2%的精度。这些新产品还可在1000:1的动态范围内为电流有效值和电压有效值测量提供0.1%的精度。

　　除了能测量每个相位和零线电能之外，ADE7868及ADE7878还能监测电能质量参数，如SAG、峰值、周期、角度测量及相序等。另一项业界首创就是在保持正常运行的同时，ADE7868和 ADE7878具备各种防窃电功能，以确保正常的工作，这可减少现场求助和电表检修的时间。

　　飞思卡尔MZ系列MCU专为国网打造

　　去年下半年，中国国家电网公司对智能电网进行了全新的规划，对单相电表设计提出一系列要求，例如：基本计量功能增加，费控功能复杂，具备多种抄表通讯模式，以及外壳模具统一、电子线路布局布线位置相对固定等。

　　在充分研究中国国网新标准有关单相电表设计要求的基础上，飞思卡尔推出了MZ系列8位微控制器(MCU)芯片，集成了60kB、96kB或128kB闪存，提供64引脚LQFP封装。MZ系列微控制器还提供32位处理器芯片，集成256kB闪存。MZ系列中的所有芯片都可以实现64引脚芯片完全兼容，用户无需修改PCB(印制电路板)布线就能进行产品升级。所提供的一站式参考设计(如图1)包含必要的硬件和软件，完全符合中国国网电表新标准，可简化智能电表开发，加快产品上市速度。


       飞思卡尔亚太区市场经理曾劲涛说，中国国网新标给数字电表企业带来了重新洗牌的机会，同时也给芯片供应商带来了机遇。目前在国内市场份额已经同比翻番。此次飞思卡尔根据中国国网新标专门推出的64引脚的单项电表用9S08MZ60、MZ96、MZ128 MCU，三项电表用51MZ256等，还做好了样机，客户立即可以拿来参加招标，招标成功后可再进一步优化;或者用其他方案招标成功后，用飞思卡尔这些芯片改良。

　　恩智浦MCU在智能电表系统中的应用

　　根据智能电表发展蓝图，NXP推出了基于ARM Cortex的MCU解决方案——LPC1700系列，为业界性能较高的Cortex-M3微控制器。EEMBC测试结果显示，以相同时钟速度运行时，LPC1700执行应用程序代码的速度比其它主要Cortex-M3竞争产品平均快35%。LPC1700在智能电表系统中的应用主要包括三相(多功能)表、单相复费率/多功能表和多功能终端。

　　具体来看，LPC1700的主要特点有：具有100MHz 处理速度的ARM Cortex-M3控制器;嵌套向量中断处理器;内存保护单元;唤醒中断处理器，可以满足各种优先级中断的自动唤醒;四种省电模式：睡眠、深度睡眠、掉电、深度掉电。


        据NXP大中华区多重市场半导体事业部市场总监金宇杰介绍，NXP计量系统方案的外围采用了优化设计，具有防窃电等多种功能，可使用非接触式读卡技术完成预付费。其智能MX安全解决方案中，可配有室内多计量表无线连接用ISM-band收发器，并有多种标准芯片可选，诸如SMPS(开关电源)芯片、低功耗实施时钟、显示驱动器、小信号分立器件和标准逻辑器件等。