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智能電表和微控制器業(yè)應(yīng)用情況分析
http://shiquanmuye.com 發(fā)稿日期:2010-5-26

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2010-2015年全球薄膜及碲化鎘薄膜太陽能電池行業(yè)

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從去年上半年開始，智能電表漸漸成為微控制器（MCU）業(yè)的應(yīng)用熱點(diǎn)，幾大MCU公司競相發(fā)布新產(chǎn)品。不久前，飛思卡爾、ADI和NXP公司上演了新產(chǎn)品秀。

ADI三相電能計(jì)量IC精度可達(dá)0.1%

有分析人士指出，未來5年，隨著智能電網(wǎng)部署的增長，智能電表在全球安裝的數(shù)量將高達(dá)2億塊。在中國，與智能電網(wǎng)相關(guān)的5960億美元經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃正在實(shí)施過程中，預(yù)計(jì)在未來3至5年內(nèi)將部署1.7億塊智能電表。而在美國政府為升級(jí)本國電網(wǎng)的撥款中，有一部分是用于使13%的美國家庭（1千8百萬戶家庭）在未來3年之內(nèi)能裝上智能電表。在歐洲，意大利及瑞典已經(jīng)完成先進(jìn)計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施（AMI）的部署，將所有普通電表更換為智能電表。法國、西班牙、德國和英國預(yù)計(jì)在未來10年內(nèi)完成AMI部署。

09年12月，美國ADI公司宣布最新推出四款高精度電能計(jì)量IC―ADE7878、ADE7868、ADE7858及ADE7854，可用于提高商業(yè)、工業(yè)及住宅智能電表的精度和性能。

ADI公司能源部門總監(jiān)RonnKliger說：“在總有功及無功電能的計(jì)量方面，這四款產(chǎn)品的精度和動(dòng)態(tài)范圍超越了電能表行業(yè)Class0.2規(guī)范的要求。這四款新器件還能以0.1%的精度同時(shí)測量無功和有功功率。此外，其中一款產(chǎn)品還具備基波電能測量功能，這對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測而言至關(guān)重要�！�

ADE7878、ADE7858及ADE7854高精度電能計(jì)量IC為多相配置而設(shè)計(jì)，包括三線及四線、Y型及delta型。在1000:1的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，它們可為有功及無功電能測量提供0.1%的精度;在3000:1的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，可為有功及無功電能測量提供0.2%的精度。這些新產(chǎn)品還可在1000:1的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)為電流有效值和電壓有效值測量提供0.1%的精度。

除了能測量每個(gè)相位和零線電能之外，ADE7868及ADE7878還能監(jiān)測電能質(zhì)量參數(shù)，如SAG、峰值、周期、角度測量及相序等。另一項(xiàng)業(yè)界首創(chuàng)就是在保持正常運(yùn)行的同時(shí)，ADE7868和ADE7878具備各種防竊電功能，以確保正常的工作，這可減少現(xiàn)場求助和電表檢修的時(shí)間。

飛思卡爾MZ系列MCU專為國網(wǎng)打造

去年下半年，中國國家電網(wǎng)公司對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行了全新的規(guī)劃，對(duì)單相電表設(shè)計(jì)提出一系列要求，例如：基本計(jì)量功能增加，費(fèi)控功能復(fù)雜，具備多種抄表通訊模式，以及外殼模具統(tǒng)一、電子線路布局布線位置相對(duì)固定等。

在充分研究中國國網(wǎng)新標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)單相電表設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，飛思卡爾推出了MZ系列8位微控制器（MCU）芯片，集成了60kB、96kB或128kB閃存，提供64引腳LQFP封裝。MZ系列微控制器還提供32位處理器芯片，集成256kB閃存。MZ系列中的所有芯片都可以實(shí)現(xiàn)64引腳芯片完全兼容，用戶無需修改PCB（印制電路板）布線就能進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)。所提供的一站式參考設(shè)計(jì)（如圖1）包含必要的硬件和軟件，完全符合中國國網(wǎng)電表新標(biāo)準(zhǔn)，可簡化智能電表開發(fā)，加快產(chǎn)品上市速度。

飛思卡爾亞太區(qū)市場經(jīng)理曾勁濤說，中國國網(wǎng)新標(biāo)給數(shù)字電表企業(yè)帶來了重新洗牌的機(jī)會(huì)，同時(shí)也給芯片供應(yīng)商帶來了機(jī)遇。目前在國內(nèi)市場份額已經(jīng)同比翻番。此次飛思卡爾根據(jù)中國國網(wǎng)新標(biāo)專門推出的64引腳的單項(xiàng)電表用9S08MZ60、MZ96、MZ128MCU，三項(xiàng)電表用51MZ256等，還做好了樣機(jī)，客戶立即可以拿來參加招標(biāo)，招標(biāo)成功后可再進(jìn)一步優(yōu)化;或者用其他方案招標(biāo)成功后，用飛思卡爾這些芯片改良。

恩智浦MCU在智能電表系統(tǒng)中的應(yīng)用

根據(jù)智能電表發(fā)展藍(lán)圖，NXP推出了基于ARMCortex的MCU解決方案――LPC1700系列，為業(yè)界性能較高的Cortex-M3微控制器。EEMBC測試結(jié)果顯示，以相同時(shí)鐘速度運(yùn)行時(shí)，LPC1700執(zhí)行應(yīng)用程序代碼的速度比其它主要Cortex-M3競爭產(chǎn)品平均快35%。LPC1700在智能電表系統(tǒng)中的應(yīng)用主要包括三相（多功能）表、單相復(fù)費(fèi)率/多功能表和多功能終端。

具體來看，LPC1700的主要特點(diǎn)有：具有100MHz處理速度的ARMCortex-M3控制器;嵌套向量中斷處理器;內(nèi)存保護(hù)單元;喚醒中斷處理器，可以滿足各種優(yōu)先級(jí)中斷的自動(dòng)喚醒;四種省電模式：睡眠、深度睡眠、掉電、深度掉電。

據(jù)NXP大中華區(qū)多重市場半導(dǎo)體事業(yè)部市場總監(jiān)金宇杰介紹，NXP計(jì)量系統(tǒng)方案的外圍采用了優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有防竊電等多種功能，可使用非接觸式讀卡技術(shù)完成預(yù)付費(fèi)。其智能MX安全解決方案中，可配有室內(nèi)多計(jì)量表無線連接用ISM-band收發(fā)器，并有多種標(biāo)準(zhǔn)芯片可選，諸如SMPS（開關(guān)電源）芯片、低功耗實(shí)施時(shí)鐘、顯示驅(qū)動(dòng)器、小信號(hào)分立器件和標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件等。

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智能電表和微控制器業(yè)應(yīng)用情況分析