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ST發佈模組化智慧電表解決方案

上網時間: 2011年03月17日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:電表  智慧電表  STPMC1  STPMS1  STPMS2 

意法半導體(STMicroelectronics, ST)推出新款電表晶片組,為電表產業研製擁有最高準確度及最具成本效益的下一代智慧電表解決方案。新產品包括 STPMC1 和 STPMS1/S2 多相電表晶片組,可支援 IEC 和 ANSI 兩大國際標準組織的0.2級50-60Hz AC瓦特計標準。

其中, STMPC1量測晶片共有5個輸入通道,其中三個通道用於接收三相調變器傳送的數位測量數據,第4個通道可用於連接防盜電感測器或溫度感測器,第5條通道接收霍耳(Hall)感測器的磁場訊號。該產品的配置和校準可支援所有的國際配電標準。

STPMS1和STPMS2是兩路Δ-Σ調變器,將每相的類比電流電壓值轉換成數位訊號,傳送至STPMC1量測晶片。調變器可以放在距離電流感測器最近的位置,以避免類比線路過長及接收高噪音訊號。此外,由於連接線減少,採用離散實現方法,透過在數位數據通道的低成本隔離,可以使用三個分壓電阻替代相當昂貴的隔離型感測器。STPMS1的一階調變器和STPMS2的二階調變器可實現更高的轉換準確度。

STPMC1 支援羅可夫斯基線圈(Rogowski coil)、變流器、分流器或霍耳電流感測器

無漣波(Ripple-free)能源演算法,提供用於配置和校準的OTP記憶體和SPI介面。

STPMS1/S2是雙Δ-Σ調變器,具備可編程放大器、截波穩定、低噪音、低偏移電壓等特性,精密參考電壓為最大1.23V和30ppm/℃,可支援IEC和ANSI的0.2級AC瓦特計標準。

STPMC1已投入量產;STPMS1/S2已開始接受客戶檢測,預計在不久後開始量產。

智慧電表是實現智慧型電網概念所需的關鍵技術之一。智慧型電網被廣泛用於描述具有監測、分析、控制及通訊功能的下一代智慧型數位電力網。智慧型電網可提高電能的可靠性和能效、降低控制成本並擴大網路容量。智慧型電網的設計旨於協助全世界迎接21世紀的能源挑戰,例如,降低能耗,管理再生能源,處理不斷普及的混合動力汽車和純電動汽車的充電需求。

除智慧電表外,電力線通訊(Power-Line Communications ,PLC)是實現這種可靠智慧型電網的另一項關鍵技術。意法半導體的PLC晶片,以及先進的量測晶片,已被全球許多國家級智慧電表基礎設施建設專案廣泛使用。

ST表示,傳統感應式瓦時計不僅容易磨損、防盜電效益低且功能十分有限;智慧電表又稱電子電表(electronic meter),與傳統電表不同的是,智慧電表的內部結構無活動元件,可支援先進的盜電偵測和雙向通訊,有助於改進電網管理和電費收繳。此外,智慧電表可為電力公司實現遠程自動抄表功能,消費者可查看並直接管理用電訊息。

美國市場在2009年售出約800萬台智慧電表,預計亞洲在2014年底前將成為全球最大的智慧電表市場,而於意大利、法國及西班牙執行的智慧型電網專案將使歐洲智慧電表裝機量在2015年底前超過1億台。

一般來說,智慧電表有兩大功能模組:檢測電流和電壓訊號的高準確度調變器和計算用電量的專用功率量測處理器。在今後幾年,智慧電表量測功能還會被廣泛用於家電、空調及電源系統。如意法半導體現有的解決方案 STPM01、STPM10及和STPM11/12/13/14的單相電表晶片則在單一晶片內整合了這兩大功能。

但是,在用於工業應用的三相或多相智慧電表中,把電流/電壓檢測與量測電路分離的模組化設計方法可提高電表的準確度和經濟性。感應電路內的調變器晶片可以安裝在距離量測轉換器較近的位置,以降低噪音對電路的干擾。此外,同一設計可以在各種電表產品中反複使用,無需重新設計功率量測部分,只要增加所需的調變器數量即可,從而大幅提升成本效益。





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