智能电网稳定发展,智能电表控制芯片是关键

智能电网涵盖的技术和涉及的产业非常广泛,它从概念走向实践带动了很多产业的发展,智能电表就是其中最早受益的市场之一。由于与用电消费直接相关,也是用户和电网公司之间的一个纽带,智能电表成为智能电网发展的排头兵。
智能电表不同于传统电表之处在于它是双向实时通信,具有互动的特征,能够提供实时数据,为实施阶梯电价提供了可能。因此,智能电表在设计中强调了更强的信息处理、交互、计量和通信能力,在国家电网公司公布的智能电网标准中,对这些指标也都做出了详细的规定。 2009年10月,国家电网公司公布了智能电表新技术标准体系,由功能规范、技术规范、型式规范、安全认证规范4类12个技术标准构成。该标准体系对电表在计量、费控、通信、功耗乃至电子线路布线、外观等各方面都有详细的规定,且提出了较高的要求。
智能电表的芯片涉及控制、计量、加密和通讯芯片(窄波通信),其中控制芯片是整个方案中的核心,负责计算资费、控制显示和通讯等最主要的功能。国内控制芯片现在主要由两大厂商占据绝大部分市场份额,最大的是瑞萨电子,大概占有70%以上的份额;另一家是国内的复旦微电子,大概占据20%左右的份额。这两家厂商的方案也代表了国内主流智能电表厂商的设计方案。
复旦微电子fm3308控制芯片
国内厂商复旦微电子推出了一组专门为国网单相智能电表而打造的fm33系列mcu芯片,以其中具有代表性的fm3308芯片为例,说明复旦微电子提供的智能电表解决方案。fm3308基于成熟的8051内核,下图是使用fm3308的国网单相智能电表解决方案。
由于复旦微电子的fm3308芯片是专门为国网智能电表而量身定做的,将智能电表所需的各种功能如mcu内核、液晶驱动、实时时钟以及i2c、7816等各种接口都集成在芯片中,因此以fm3308为主控芯片的智能电表设计方案能充分利用芯片的硬件固有功能,最大限度地简化外围设计,在保证整体设计功能满足性能最优的同时,降低系统成本。
芯片内置硬件实时时钟和液晶驱动电路,因此不需另外增加实时时钟芯片和液晶驱动芯片,这样可大大降低系统成本,简化外围电路设计。
mcu时钟由内部高频/低频振荡器提供,从而摒弃传统的外接晶体振荡器,可简化外围电路,提高可靠性。fm3308芯片内的高频(8mhz)振荡器精度可达8mhz±0.5%,完全满足电能表使用要求。3路硬件串行接口分别用于红外、485抄表和电力线载波通讯;2路7816接口用于esam和ic卡;i2c接口用于外接eeprom存储芯片。
瑞萨电子的r8c/lx系列控制芯片
瑞萨电子进入电表市场已经有十几年时间,在中国电表应用主控芯片市场占有最大的市场份额,并为客户提供完整的参考方案。
瑞萨电子的r8c/lx系列产品集成了看门狗,内部复位电路,内置液晶驱动,数据闪存等,不仅可以为客户节约零部件成本,也节约芯片可利用管脚数,使芯片能够得到最大程度的利用。
瑞萨电子的r8c/l38产品使用3串口设计,使客户能够实现485通讯、红外和智能卡通讯;内置液晶驱动满足4*40段码的要求,将用电信息,电池信息,智能卡使用情况实时反映在显示终端;硬件ssc、i2c接口实现mcu和时钟芯片、计量芯片之间的通讯;大量的io端口可以满足按键,开盖,继电器等需要。
soc方案未来可期
以前由于国网规范的限制,现在智能电表soc方案还无法在国内被采用,但是最新的规范在这方面未作限制,随着soc方案的逐渐成熟,以及在国外部分市场的批量使用带来的示范效应,在国内电表产品成本压力日趋增大的情况之下,soc方案会在未来2~3年内取得实质性的突破。

2021世界智能汽车大会在羊城广州盛大召开
汽车LED双路输出恒流驱动器 双路恒流板 刹车转向恒流驱动IC
高饱和磁通密度低损耗MnZn功率铁氧体材料及其制备方法
活动安保可视化指挥决策平台的功能特点及应用
AMD为爱信下一代自动泊车辅助系统提供支持
智能电网稳定发展,智能电表控制芯片是关键
NVIDIA神秘移动显卡曝光 将配备2GB GDDR6显存
一代传奇IDE——Delphi 11社区版发布
电容较小的电容器为什么可以让高频交变电流通过?
胰岛素泵解决方案
MOSFET功率器件行业发展现状
广汽菲克悦界PHEV插电式混动紧凑型SUV,最大续航将超600公里
自动驾驶的汽车需要哪些传感器
普洛帝表面清洁度检测仪在电池外壳清洁度检测的应用
央行数字货币DCEP会对第三方支付机构产生什么影响
基于谐波辅助实现光学相位放大的基本原理
爱立信高级副总裁表示将全力推动5G演进战略发展
Exar携最新PowerXR系列参展IIC-2012
台积电强攻封测 全力挥军3D IC
共射放大器中固定式偏置电路与分压式偏置电路各自的优缺点