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安森美半导体创新的智能电表电源治理及强固的电力线通讯妄图

宣布时间:2015年05月25日 16:05    宣布者:eechina
要害词: 智能电表 , 电力线通讯
在年夜力提倡绿色动力的明天,信托年夜家对“智能电表”已不生疏。智能电表在推动资源可一连生长方面施展偏主要作用。在各国政府的起劲部署下,智能电表正以迅猛之势取代传统电表。

智能电表:更智能的未来

从基本上说,电表是电力公司用以丈量居夷易近用电量从而盘算电费的装备。从首只传统的千瓦/时电表到电机一体化感应式电表,再到厥后的电子电表,以致到当今先进的智能电表,它们的基本用处都没有改变。

可以质朴地以为,智能电表相当于向传统电表添加“智能”特点。智能电表的双向通讯才干有助于居夷易近和电力公司更好地明确用电情形并节俭资源。智能电表装备家用LCD显示屏,用户由此可取得他们按天、周、月或年的不应时间的用电情形的实时反映,从而可充实应用种种用电妄图来节俭开支;此外一方面,智能电表自动按月将家庭电表读数陈诉叨教给电力公司,而不需派“抄表员”上门抄取,为电力公司降低人力资源。

智能电表较传统电表提升了用电情形的能见度与治理性,节俭了资源,而且其安然性和数据可靠性曾经由周全测试,用户既可用更省电的要领用电,也不再逾额支付电费。智能电表的双向通讯才干也为作育智能电网奠基了基础,为我们构建更智能的未来,完成资源的可一连生长。

智能电表怎样使命?

简言之,智能电表发送电表读数给电力公司就像我们从手机发送信息。

智能电表全天纪任命电量并用内存安然存储,在收到发送信息的请求后,将数据经由历程无线或电力电缆从电表路由至群集装备或变电站。电力线通讯(PLC)或无线网等通讯基础行动措施是智能电表向电力公司传输可靠数据的蹊径。

安森美半导体智能电表妄图

安森美半导体起劲于推动高能效创新,充实应用行业争先的专知和富厚的履历,供应用于智能电表妄图的富厚产物威望,网罗电源治理IC、PLC调制解调器、ZigBee产物、小旌旗暗记二极管及晶体管、高压开关、整流器、高压快速IGBTMOSFET、内存、接口、温度传感器、控制器、公用尺度产物(ASSP)、逻辑等等,接上去我们将重点简介电源治理妄图和电力线通讯产物。

1. 创新的电源治理妄图助智能电表完成更高使命能效

智能电表请求电源治理模块供应:
-无邪的接口支持宽输入电压规模
-在所有负载条件下提升能效
-能遭受误差情形的产物, 如更高输入电压或在3相群集中意外的两相毗连等情形和更多类似情形,以测试智能电表在不合条件的可靠性
-刷新所有负载的抗电磁滋扰
-扫除噪声
-基于输入功率请求调剂输入电流掩护的才干

为此,安森美半导体供应3个工业级的妄图用于智能电表电源治理完成更高使命能效。

妄图1:NCP107X系列

安森美半导体的NCP107x系列 (图1)是带700 V开关的共源共栅(Cascode),它将双450 V输入与电流平衡勾通,是具齐纳基准的Cascode妄图,供应高集成度、短路掩护、最年夜峰值电流设定点和斜率赔偿、静态自供(无需赞助绕线),公用于当输入功率需求削弱,IC自动进入频率反走形式并供应轻载时的极高能效,而当功率需求进一步削弱,它进入跳周期形式以降低待性能耗至空载情形。

图1:NCP107X系列.jpg
图1:NCP107X系列

妄图2:NCP125X系列

安森美半导体的脉宽调制(PWM)系列NCP125X(图2),它集成了1000 V MOSFET和PWM控制器,将双450 V输入与电流平衡勾通,而分另外带控制器的高压单一MOSFET取代了Cascode,该系列电路的要害特点网罗:频率反走以保持输入负载条件、限制最年夜传输功率而不影响待机性能、跳周期运转刷新抗电磁滋扰性能等等。

图2:NCP125X系列.jpg
图2:NCP125X系列

妄图3:专利的电源治理妄图

智能电表有特定请求来支持3相和掀开与高达450 V的宽输入规模的中性毗连。安森美半导体已开发出新型预稳压器拓扑结构,可联络尺度开关电源IC应用以知足智能电表的请求。该妄图在主电源和开关电源之间添加了一个200 V的稳压器以增添250  V年夜容量输入电容,且电源支持高压供电和3相,是安森美半导体的专利。由于电源电压降低,更年夜的反射电压才干可供应更高的变压器设计才干,开关消耗减小提升了抗电磁滋扰的性能,而缓冲器尺寸减小、耗散降低,开关电源能效得以周全提升,并节俭整系一切级资源。

图3:安森美半导体创新的电源治理妄图.jpg
图3:安森美半导体创新的电源治理妄图

2.电力线通讯妄图:S-FSK调制解调器,强固且兼容相关通讯协定

电力线通讯(PLC)是一种经由历程现有电缆发送数据的先进的通讯手艺,它载送导体上的数据,同时用于交流电力传输或向用户配电。由于能经由历程类似线路同时传输电力及数据,是以 PLC 手艺无需应用特殊线路与装备互联,有助于增添布线严重年夜度,降低资源,是智能电表完成自动抄表的一种主流手艺。一个PLC节点由一个调制解调器芯片和一个电力线驱动器组成。PLC系统经由历程向布线系统添加调制的载波旌旗暗记来使命。安森美半导体的AMIS-49587是针对PLC应用而开发的窄带PLC收发器,它切合IEC1334尺度,应用S-FSK调制手艺,可完生长距离电力线的强固低数据率通讯,用于50 Hz的主电源频率,网罗从PHY到MAC的完全的协定层处置赏罚赏罚,其中PHY公用于以可编程距离的S-FSK调制(可编程的半双工数据传输率达2400波特,可编程载波规模为9 kHz-115 kHz,步幅10 Hz,可编程的扩频分另外尺度值为10 kHz,极端强固的锁相环路(PLL)的静态规模为104 dB),接纳嵌入式ARM处置赏罚赏罚器用于先进滤波和完成MAC,支持同步传输,并可凭证“可信值” 的中继级数治理阻拦信息传输,供应同类最好的模拟解调链,其精彩的抗噪性能和输入迅速度可完成极端强固的传输,它还切合IEC61334-5-1/EN 50065尺度和特定的法国配电公司(ERDF)的请求,电源使命电压3.3 V,串行通讯接口(SCI)可与应用微控制器毗连,且供应4种可选的波特率SCI(4.8 kb, 9.6 kb, 19.2 kb, 38.4 kb)。总而言之,AMIS-49587切合相关通讯协定,数据传输高效可靠,参数无邪,易于设计,开发及应用资源昂贵,是用于智能电表PLC手艺的理想选择。

图4:AMIS-49587应用示例.jpg
图4:AMIS-49587应用示例

结语

智能电表是推动可一连生长的一定趋势,为智能电网的构建奠基基础。安森美半导体供应周全的用于智能电表的妄图威望,特殊地,其创新的专利型电源治理妄图助设计工程师完成智能电表的更高使命能效,而S-FSK调制解调器AMIS-49587作为业界公认的具强固调制手艺的IC,是用于长距离电力线的低数据率通讯应用的理想选择。

安森美供稿

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