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瑞薩MCU搭載24bit ADC 適用智慧電表

上網時間: 2012年09月28日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:RX21A  MCU  智慧電表  快閃記憶體  高精度測量 

瑞薩電子(Renesas)新推出 RX21A 系列32位元微控制器(MCU),適用於具有先進功能的智慧電表。新款MCU結合512 KB大容量快閃記憶體及24位元Delta-sigma A/D轉換器 (ADC),適用於高精度測量。

RX21A 系列MCU將過去需要個別裝置的功能實作於單一晶片中,例如功率測量、電表控制、電費計算及資料加密…等。可減少所需要的外部元件數量,並有助於降低整體成本。另外,RX21A 系列包含了適用於多種電表型式的產品版本,可支援客戶使用於量測應用的系統設計。

瑞薩表示,近年來,由於可提升能源效率的智慧電網逐漸普及,智慧電表市場也隨之快速擴張。估計至2014年以前,運用中的智慧電表將超過一億台。智慧電表的快速成長也帶動MCU產品的市場需求,這些產品不僅要具備較低的耗電量,還必須具備更高的效能,以支援先進的功能,例如時段費率系統及各國的各種電力服務所需要的複雜功率計算,以及更高的安全性,包括通訊資料保護及避免未經授權存取等。

另外,業界也很需要更短的開發週期以及更高的開發效率以因應新的電表產品,因此也刺激了更廣泛的MCU產品系列的需求,以支援更多樣的智慧電表產品。同時,家庭能源管理系統(HEMS)市場正快速成長,推動MCU產品朝向具備先進功能及更大記憶體容量的趨勢發展。

瑞薩已大量生產晶片內建Delta-sigma A/D轉換器的8位元及16位元MCU,適用於具備功率計算及一般計費功能的功率電表。RX21A 系列MCU進一步擴大產品系列以滿足市場需求。瑞薩目前提供配備Delta-sigma A/D轉換器的完整MCU產品系列,設計師將可更加輕易地從低階轉移到高階市場。

RX21A 系列 MCU內建電錶周邊功能,例如24位元Delta-sigma A/D轉換器與加密引擎,提供高於現有MCU產品16位元模組的精度。新款MCU將智慧電表所需的所有功能整合於單一晶片,包括加密引擎、含防竄改功能的即時時脈(RTC) 、溫度感測器,及IrDA.3 (Infrared Data Association)。可減少所需要的整體元件數量並降低整體系統成本。

24位元Delta-sigma A/D轉換器可達到85 dB的轉換正確性(SNDR),而且加密引擎支援AES(256位元金鑰長度),可提供智慧電表更高的計算準確度及更強大的安全功能,例如通訊資料保護及避免未經授權存取資料,這些都是次世代智慧電表所需要的功能。

除了從現有配備Delta-sigma A/D 轉換器的16位元MCU轉移至32位元架構,使得效能大幅提升之外,RX21A 系列 MCU的運作時脈也提升至50 MHz,並新增DSP功能以提供過濾器計算。RX21A 系列 MCU 還有最多512 KB的大容量晶片內建快閃記憶體,是瑞薩現有產品的兩倍,因此可容納較大的程式。

新款RX21A 系列 MCU 屬於RX200 MCU系列,為超低功率、超低電壓的嵌入式系統應用帶來全新的功能與效能。RX21A 系列 MCU 以先進的32位元RX CPU核心為基礎,可達到領先業界的0.2 mA/MHz耗電量。當RTC運作時,待機模式的耗電量僅1.0微安培(μA),當RTC停止時則為0.3 μA。這些強化的項目可讓系統設計師開發低耗電量且備用電池更小的智慧電表。

新款RX21A 系列 MCU包括具備三、四及七個24位元Delta-sigma A/D轉換器通道的產品版本,以符合單相和多相智慧電表的需求。系統設計師可選擇三種晶片內建快閃記憶體容量,包括256 KB、384 KB及512 KB,以符合各國與地區不同計費與通訊系統的需求。總計九種產品版本可支援各種電表產品,可協助系統設計者達成通用系統設計並縮短開發週期。

瑞薩計劃為新款RX21A 系列 MCU提供開發支援環境,包括用於功率測量的中介軟體及校準工具。瑞薩同時將提供一站購足式的套件解決方案,結合新款MCU與PS2513/14光耦合器等裝置,以便在智慧電表應用中,將MCU與通訊介面隔離。





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