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品佳集团推出一揽子智能电网解决方案
为智能电网用户提供丰富和灵活的半导体器件解决方案

 2013-05-22

智能电网是新能源技术的核心。有了智能电网,太阳能、风能等新能源发电才可以及时接入电网,其介入过程才能自行控制,由此也将大大提高新能源技术的稳定性和利用率。

中国是较早呼吁并建设智能电网的国家。目前智能电网从大的方面分大电网和末端电网两部分。多年来,由国家电网公司主打的大电网,一直在做智能化工作。在某些领域,中国大电网的智能化程度是世界领先的,大电网整体智能化也挺高。但分析指出,中国智能电网的“短腿”在末端电网。

智能电表是智能电网的智能终端,它已经不是传统意义上的电能表,智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外,为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能,防窃电功能等智能化的功能,智能电表代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向。我国要推广智能电网,仅仅更换智能电表一项,就要更换5亿块电表,每块电表按照1000元计算,这个市场就达到5000亿元。

品佳集团推出一系列智能电网的智能终端解决方案,其中有:

一. Microchip 公司的单相及三相多功能智能电表方案

1.
Microchip公司的单相多功能智能电表方案

Microchip单相智能电表方案框图
Microchip单相智能电表方案框图

Microchip单相智能电表方案组合产品
Microchip单相智能电表方案组合产品


2. Microchip公司的三相多功能智能电表方案

Microchip三相智能电表方案框图
Microchip三相智能电表方案框图


Microchip三相智能电表方案组合产品

Microchip三相智能电表方案组合产品


二、恩智浦在智能电表组合产品介绍

恩智浦半导体拥有丰富的产品线,在MCU、数字外设,模拟外设,无线组网、RFID、等部分都有适合智能电表产品的芯片推荐,下面是智能表的功能框图,对应的芯片列表如下。

智能表功能框图
智能表功能框图

恩智浦智能电表对应的芯片列表


三、恩智浦
EM773 电能计量解决方案

恩智浦半导体NXP推出的EM773电能计量芯片,这是全球首款非计费式电能计量用32位ARM 单芯片解决方案。

EM773是一款基于ARM Cortex-M0内核的低成本32位电能计量IC,适用于8/16位智能仪表应用。EM773的编程和片内计量功能与低功耗的简单指令集相结合,其存储器寻址方式与现有的8/16位结构相比能显著降低代码长度。EM773芯片作为计量引擎,具有自动单相电能计量功能,其API指令可极大地简化非计费式计量应用的设计工作。

EM773的CPU工作频率可达48MHz。EM773的外设配件包括:容量高达32KB的Flash存储器、8KB的数据存储器、一个Fast-mode Plus I2C总线接口、一个RS-485/EIA-485 UART、一个带SSP特性的SPI接口、三个通用定时器、一个计量引擎以及25个通用I/O管脚。

EM773具有极佳的易用性,片内内置计量引擎的软件驱动程序,开发者可以专注于应用层软件开发,无需关注计量功能相关细节,软件程序中通过调用固件中API函数即可实现所需计量功能。

恩智浦 EM773 电能计量解决方案


 如上图,恩智浦的EM773电能计量芯片突破了传统的计费概念,使系统设计人员能够方便地将电能计量功能整合到几乎任何类型设备中,为终端用户提供更方便直观的用电信息。普通消费者和工业用户利用EM773可以实时了解自己的电能消耗情况;从智能插座、智能电器、节能电子产品到住宅分电表、工业分电表,甚至是数据中心的机架式服务器集群。

恩智浦在电力载波抄表系统中集抄器的ARM Cortex-M3 MCU 及电力线载波芯片TDA5051A的推介

NXP ARM Cortex-M3电力集抄系统集中器方案框图
NXP ARM Cortex-M3电力集抄系统集中器方案框图

NXP ARM Cortex-M3/M4在电力集抄系统集中器中应用:
恩智浦半导体推出的LPC1700/1800是基于第二代ARM Cortex-M3内核的微控制器。

LPC1700系列ARM Cortex-M3的外设组件:最高配置包括512KB片内Flash程序存储器、96KB片内SRAM、4KB片内EEPROM、8通道GPDMA控制器、4个32位通用定时器、一个8通道12位ADC、1个10位DAC、1路电机控制PWM输出(MCPWM)、1个正交编码器接口、6路通用PWM输出、1个看门狗定时器以及一个独立供电的超低功耗RTC,还集成了大量的通信接口:1个以太网MAC、1个USB 2.0全速接口、5个UART接口、2路CAN、3个SSP接口、1个SPI接口、3个I2C接口、2路I2S输入、输出、LCD控制器(只针对LPC178x)、外部存储器扩展接口(EMC)、专用的SD卡接口、最多达165个GPIO引脚。

LPC1800系列ARM是基于第二代Cortex-M3内核的微控制器,工作频率高达180MHz,LPC1800系列ARM包含高达1MB片内Flash、200KB的片内SRAM、四线SPI Flash接口(SPIFI)、可配置定时器子系统(SCT)、2个高速USB控制器、1个以太网、1个LCD接口、1个外部存储器控制器以及各种数字和模拟外设。

LPC1700系列ARM Cortex-M3选型表
NXP LPC1700系列ARM Cortex-M3选型


LPC1800
系列ARM Cortex-M3选型表
NXP LPC1800系列ARM Cortex-M3选型表

为进一步提高运算性能,恩智浦半导体推出的LPC40xx和LPC43xx系列ARM Cortex-M4产品,内置浮点运算单元,运算性能大幅提高,在硬件上与LPC18xx系列兼容,尤其是LPC43xx同时还内置一个M0内核用以管理低速失误处理,进一步降低系统功耗,给用户更多选择,下面是选型表,完整选型资料请联系我们。

恩智浦 LPC40xx和LPC43xx系列ARM Cortex-M4产品选型表


NXP TDA5051A在电力集抄系统集中器中应用:

NXP 公司的TDA5051A是专用电源调制解调芯片,单电源5V工作,数据速率600波特或1200波特,特别适用于ASK发送。TDA5051A具有全数字载波发生和整形,输出功率级具有过载保护,接收输入有自动增益控制(AGC),8位ADC和窄带数字滤波,容易和EN50065-1兼容网络兼容,主要用在家用电器控制,能量/热量控制,采用家庭电力网络的ASK数据发送。

其典型应用如下:

NXP TDA5051A在电力集抄系统集中器典型应用:


NXP TDA5051A在电力集抄系统集中器典型应用:

. 新唐M0-NANO系列选型表格

芯唐推出一系列性价比很高Cortex-M0系列ARM MCU,具有价格低,功耗低,片上资源丰富等特点,适合在电表产品应用,下面是选型表供参考。

新唐M0-NANO系列选型表格


五、Microchip EEPROM
在智能电表选型

智能电表涉及数据存储的问题,需要使用安全可靠的存储器。Microchip为智能电表应用提供了丰富的EEPROM存储器解决方案。其中的EEPROM主要用于智能电表的配置和校准,密度涵盖从128bit到1 Mb,编程/擦除周期高达100万次,可在扩展的温度范围内工作。这些产品采用I2C、SPI或MicroWire,UNI/O™等不同接口类型

下图是Micorchip EEPROM产品在电表应用产品的分类。 数据保持期高达100年。这些串行EEPROM的最大工作温度范围(特定型号)为-40℃至+150℃,供电电压是宽范围的1.8V~5.5V,无疑是降低智能电表能耗的最佳选择。

Microchip EEPROM在智能电表选型


Microchip 还推出一系列的EEPROM编程,测试,分析的工具Serial EEPROM PIM PICtail Pack 以及EEPROM使用寿命仿真评估软件Total Endurance™ Software  让用户可以方便的进行开发产品和评估其产品的数据存储的可靠性。

更多的产品及方案信息,请联系品佳集,品佳集团版权所有,转载请注册出处!