意法半導體智能功率技術(shù)簡化新興的電表應用

可編程芯片將電表應用帶入21世紀

　　中國， 2005年6月21日 – 意法半導體今天宣布一個新的電子電表IC，這個代號為STPM01的新產(chǎn)品集成了全電子電表所需全部核心電路，能夠滿足各種形式的電力測量需求，可以在最簡單的低端應用中充當獨立的電表，或者在基于單片機的復雜電表中用作系統(tǒng)外設(shè)，以支持遠程測量、無功功率測量、多重電價和防篡改功能。

　　傳統(tǒng)的機械電表已經(jīng)使用一個多世紀了，至今幾乎沒有發(fā)生任何變化。電力公司正在尋求用電子電表代替機械電表的解決方案。電子電表有很多優(yōu)點，如不斷提高的精確度、可靠性及耐用性、容易調(diào)校配置，以及隨時能夠增加先進的功能，如多重電價、防篡改功能、提前買電、停電檢測、功率因數(shù)測量和自動抄表服務。

　　STPM01是ST和世界最大的電表制造廠商之一的ISKRAEMECO公司合作開發(fā)的產(chǎn)品，是ST為ISKRAEMECO公司開發(fā)的ASIC解決方案的改進產(chǎn)品，采用ST先進的BCD6智能制造技術(shù)，能夠在同一個芯片上集成所需的全部的模擬、數(shù)字和功率電路。主要模塊包括模擬信號調(diào)節(jié)、兩個模數(shù)轉(zhuǎn)換器、一個硬連線的數(shù)字信號處理器（DSP）、一個連接外部單片機的SPI接口、一個用于調(diào)校配置芯片的56 位OTP（一次性可編程）塊、一個在低端應用中驅(qū)動步進電機顯示器的電壓頻率轉(zhuǎn)換器和兩個給模擬3V和數(shù)字1.5V電路供給的限流低壓降穩(wěn)壓器。

　　靈活可配置的模擬前端使新IC兼容各種電流傳感器，包括電流轉(zhuǎn)換器、微歐姆分流器和Rogowski線圈。電表專用的數(shù)字信號處理器采用一種創(chuàng)新算法（ISKRAEMECO公司已經(jīng)提交此項技術(shù)的專利申請），能夠?qū)崟r計算有功、無功和表觀功率、RMS電壓及電流和線路頻率。

　　SPI接口通過OTP模塊控制、配置和調(diào)校芯片，它的另一個功能是向外部單片機發(fā)送數(shù)字輸出數(shù)據(jù)；在高端電表應用中，單片機負責數(shù)據(jù)采集和管理功能。此外，在對成本最敏感的低端應用中，計算出來的功率值還能在內(nèi)部轉(zhuǎn)換成直接驅(qū)動步進電機顯示器的脈沖信號。

　　OTP模塊支持快速準確的電壓及電流傳感器調(diào)校、相位校正和溫度漂移，通過一個簡單的PC接及軟件即可存取OTP模塊。STPM01的新增功能包括火線和地線電流監(jiān)測、LED驅(qū)動器和零交越信號；電流監(jiān)測用于加密電表中的防篡改功能；LED驅(qū)動器用于顯示功率、防篡改檢測和無負載狀態(tài)；零交越信號用于消除在工業(yè)控制應用中大電感負載開關(guān)時產(chǎn)生的電弧現(xiàn)象。

　　STPM01具有很高的精度，完全符合IEC62052-11 和IEC62053-2X 0.5類單相電表規(guī)范，同時，同步引腳還支持三相電表應用。新器件具有很寬的電網(wǎng)電壓（40-300VRMS）和線路頻率（45-65Hz），能夠測量的電流高達200ARMS。除高集成度帶來的較低的成本外，因為增加了快速防篡改的OTP模塊，STPM01還降低了與調(diào)校相關(guān)的隱藏的間接制造成本。

　　STPM01的支持工具包括兩個演示板/參考設(shè)計：一個是STPM01驅(qū)動步進電機的獨立電表解決方案的測量板；另一個是一塊裝有ST7單片機、LCD顯示器和RTC的控制板，控制板通過SPI接口連接測量板，構(gòu)成一個完整的中高端電表設(shè)備。