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ST智慧型電源技術可簡化能源測量應用

上網時間: 2005年07月05日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:st  stpm01  電子電錶IC  電錶  可程式晶片 

意法半導體(STMicroelectronics,ST)日前發佈一款整合了實現完整電子電力儀錶所需之所有核心電路的新元件STPM01。該元件能滿足多種電子儀錶需求,能在簡單的低階設備中像獨立功率儀錶(power meter)一樣操作,或是作為採用微處理器之複雜儀錶的週邊,可支援像遠端測量、反應性功率量測、多路用電與損害檢測(tamper detection)等功能。

全球的電力公司正逐漸把安裝了一世紀的傳統機電式電錶轉換成電子式電錶。電子式電錶能提升精密度、可靠性與強韌性、容易校正與重新配置,同時還可以整合像多路用電計費、損害驗證、預付費、電力損耗檢測、功率因數量測與自動化電錶讀取服務等先進功能。

STPM01是由ST與儀錶製造商ISKRAEMECO共同開發,該項產品是一款由ISKRAEMECO根據ASIC解決方案修改,並採用ST的BCD6智慧型電源技術開發而成的標準元件,在單晶片上整合了所有需要的類比、數位與電源電路。該晶片主要區塊包含類比訊號調節、兩個類比/數位轉換器、一個硬連線專用數位訊號處理器、連接外部微控制器(MCU)的SPI介面、一個用於校正與配置的56 OTP(一次編程)位元區塊、一個在低階應用中驅動步進馬達顯示的電壓到頻率轉換器、以及兩個支援類比(3V)與數位(1.5V)電路的限流、低壓降調節器。

靈活及可配置的類比前端使新元件能與不同的電流感測器共同操作,包括電流變壓器、微歐姆分流器與Rogowski線圈。專用的DSP可執行即時動態、反應式、視在功率(apparent power)、RMS電壓及電流、以及線路頻率等即時運算,並使用了ISKRAEMECO已申請專利的創新演算法。

SPI介面用於控制、配置並校正使用OTP區塊的元件,並傳送數位輸出數據給外部MCU,如此將能在高階應用中處理數據收集與管理等功能。此外,計算出的功率值也能在內部轉換為脈衝,以直接在許多對價格敏感的低階應用中驅動步進馬達顯示。

OTP區塊能夠輕易透過簡單的PC介面與軟體來使用,它能快速且精確地校正電壓與電流感測器,並實現脈衝校正與溫度漂移。STPM01的其他功能還包括針對安全能源儀表中之損害檢測的活線(Live Wire)與中線(Nature wire)電流監控;用於指示電源、損害檢測與無負載條件下的LED驅動器;以及一個能在工業控制應用中,當開關感應負載過重時用於避免燃弧(arcing)情況的零交叉(zero-crossing)訊號。

STPM01提供極高的精確度,完全符合IEC62052-11與IEC62053-2X對單相0.5級電力儀表的規範,同時其同步接腳也能支援三相儀表應用。該元件可操作在40-300VRMS的供電壓範圍中,線路頻率為45~65Hz,而且可測量高達200ARMS。由於具備極高整合度,因此STPM01除了元件成本非常低以外,其快速、損害驗證的OTP區塊還能減少與校正相關的潛在製造成本。

現有兩款展示板及參考設計可支援STPM01,分別為:能讓STPM01作為步進驅動之獨立操作解決方案的測試板;以及針對中、高階應用,搭載了ST7 MCU、LCD顯示器與RTC,可透過SPI介面連接到測試板的完整控制板解決方案。





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