使智能計量更加高效和安全

飛思卡爾推出電、水和天然氣計量技術(shù)，幫助檢測偷漏電，節(jié)約能源并降低成本

飛思卡爾半導(dǎo)體公司

1 三款新MCU服務(wù)電表和流量計量

飛思卡爾半導(dǎo)體日前推出針對電表和流量計量的三個高級微控制器(MCU)解決方案，同時還推出了綜合智能表參考設(shè)計解決方案。飛思卡爾微控制器讓智能表的設(shè)計具有篡改檢測機制和實時使用情況監(jiān)控功能，為客戶提供安全性更高的智能表產(chǎn)品。

隨著全球領(lǐng)先的企業(yè)改革過時的電網(wǎng)并建立智能電網(wǎng)，智能計量繼續(xù)表現(xiàn)出強勁的增長態(tài)勢。智能計量產(chǎn)品實現(xiàn)了與電力公司和消費者的雙向通信，以消除浪費，優(yōu)化電力，并鼓勵減少耗能。

“我們的目標是向開發(fā)人員提供綜合的即插即用解決方案，旨在降低成本，減少上市時間，同時讓每個人都更加貼近統(tǒng)一的智能電網(wǎng)，”飛思卡爾工業(yè)和多元市場微控制器部市場總監(jiān)Jeff Bock表示?！帮w思卡爾的智能能源技術(shù)能夠滿足整個電網(wǎng)中的智能計量和智能電網(wǎng)應(yīng)用的需求，向全球客戶提供安全的下一代能源管理解決方案。”

飛思卡爾的先進器件將多項重要功能匯聚在一個芯片上，這是迄今為止在所有單一解決方案中最先實現(xiàn)的。借助飛思卡爾計量解決方案上的實時時鐘(RTC)，電力公司能夠根據(jù)一天中的時段、最大需求和負荷可用性等實施不同的費率。此外，RTC具有篡改檢測機制，能夠檢測偷電情況，當檢測到篡改時向電力公司發(fā)送觸發(fā)或錯誤通知。如果發(fā)生主電源故障，它還能夠用其自有電池電源獨立運行，這又增加了安全性，以防止斷電時發(fā)生篡改情況。閃存的兩個獨立塊允許在一個閃存庫用新固件進行更新時，計量儀繼續(xù)在另一個閃存庫上運行，避免代價高昂的宕機。如圖1所示。

智能表提供了一種經(jīng)濟高效的方式測量能耗，按需實時定價，并最大程度地減少高峰負荷時的能耗，減少增加更多發(fā)電能力的需要。根據(jù)ABI Research公司預(yù)測，到2015年全球?qū)惭b大約2.12億智能電表——五年內(nèi)增加大約1.30億。各國政府正在快速執(zhí)行策略實施項目，加快在家庭和辦公室里部署智能計量系統(tǒng)。

2 飛思卡爾智能表產(chǎn)品亮點

(1)使用MCF51EM256的多相電表解決方案

MCF51EM256參考設(shè)計的突出優(yōu)勢是:為多相位電表提供了完整的軟硬件參考設(shè)計，包括測量、校準和GUI軟件；并且優(yōu)化了成本的高端單相位電表參考設(shè)計。其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

MCF51EM256的具體特點是:

·具有一個32位ColdFire V1 MCU內(nèi)核，帶有乘法累積單元；

·包括針對美國110 V和d EMEA/亞洲234 V的多相軟件和硬件參考設(shè)計；

·對流行標準(如國際電工委員會(IEC))的預(yù)認證；

·四個集成的16位SAR ADC模塊和相位補償可編程時延塊，實現(xiàn)三相電能計量；

·帶有篡改檢測功能的獨立實時時鐘；

·靈活的LCD控制器能夠在超低功耗模式下運行，支持最多288個分段。

(2)使用MC9S08LH64的低成本單相電表和能源監(jiān)控的解決方案

9S 08中央處理單元的優(yōu)勢是:主頻高達40 MHz——足夠執(zhí)行計算計量，比如RMS計算、有效功率和能源消耗；在低電壓下為電池驅(qū)動的應(yīng)用提供高性能。

MC9S08LH64具體特點如下:

·具有8位S08內(nèi)核；

·帶有靈活的、低能耗集成LCD驅(qū)動器的低成本單相電表解決方案；

·嵌入式超低能耗振蕩器實現(xiàn)低功耗模式下的準確時基；

·集成的16位SAR ADC能夠驅(qū)動低成本電能計量或用于電能監(jiān)控；

·可按需提供成本優(yōu)化的單相電表參考設(shè)計。

(3)使用MC9S08GW64的單相電表、氣表和水表的解決方案

GW64參考設(shè)計是低成本單相參考設(shè)計，包含無線功能和完整的軟硬件；并是優(yōu)化后的煤氣表設(shè)計。MC9S08GW64的特點是:

·具有8位S08內(nèi)核；

·集成的天然氣和水計量脈沖計數(shù)器提供產(chǎn)品處于停止模式時的自動傳感器解碼和流管理功能，對于流量計量應(yīng)用非常重要；

·電能計量模擬前端，提供兩個獨立的16位SAR ADC和相位補償可編程時延塊；

·正在開發(fā)中的多個參考硬件和軟件設(shè)計，包括帶有集成的AFE的單相電表以及天然氣和水表參考設(shè)計。

飛思卡爾計劃今年公布一系列適用于智能電網(wǎng)不同點的計量解決方案。

3 供貨情況

飛思卡爾針對單、三相電表的MCF51EM256器件目前已供貨，10 000件批量的建議零售價是3.97美元。MC9S08LH64器件已供貨，10 000件的建議零售價為2.79美元。MC9S08GW64產(chǎn)品的供貨情況將在今年內(nèi)公布。

4 開發(fā)工具

飛思卡爾提供一流的針對智能表應(yīng)用的硬件和軟件開發(fā)工具，幫助降低開發(fā)成本，簡化設(shè)計復(fù)雜性，加快上市時間。如需獲取在線培訓(xùn)、視頻、網(wǎng)上演示、技術(shù)文檔及應(yīng)用指南等，可登錄www.freescale.com/coldfire、www.freescale.com/metering和www.freescale.com/mqx。