智能电表掀革命 美信整合SoC势起

来源:华强电子网 作者:—— 时间:2013-02-20 15:33

智能电表 美信

    最近几年,人们对能源的关注越来越密切,节能省电已成为所有人关注的焦点。而随着技术的进步和国家政策的支持,智能电网也在几年里迅速成为大家热议的话题。作为智能电网的关键终端,智能电表担当着重要的角色。越来越多的半导体厂商已经进入这个行业,提供有着各自优势的智能电表产品、方案以及各种部件,以求在这个巨大市场里分一杯羹。

  智能电表之所以能被称为“智能”不仅在于它能够省电,还在于它不但能够准确的记录到电量使用状况,还能将相关的信息记录反馈到电网公司的服务器中心,同时还能通过预充电费,自动扣费等模式方,对管理提供便利。那么,应如何有效保障智能电表高精度、省电、安全等问题?高度集成的SOC芯片方案为何会赢得智能电表制造商的青睐?带着种种行业亟待解决的问题,电子发烧友网编辑采访了美信的战略市场应用经理David Andeen。

  美信的战略市场应用经理David Andeen
  美信的战略市场应用经理David Andeen

  模拟整合是大潮流

  美信公司成立于1983年,是全球的模拟、混合信号、高频以及数字电路设计、研发和制造的领导者,为全世界的厂商提供方便实用的解决方案。在2012年9月份,美信进行了一次大变革,不但改变了LOGO、官网的排版,甚至连美信的品牌由以前的“Maxim”改换成“Maxim Integrated”。这就给大家展示着一个强烈的信号,这个领导者又一次走在了前列,开始走在“整合”的前端,智能电表作为这几年的发展重点,也不能例外。当谈到电表的SOC方案的时候,David特别指出,目前美信不但专注在模拟整合,并且还推出了相应的电表SOC,在其中集成了几个相关的功能,而简化了开发流程。

  据David透露,美信在近期不但发布了MAX71020这款用于电表的模拟前端,并且还在持续开发面向智能电表的SOC,以提高用户设计的灵活性。目前,美信已经推出了涵盖安全和通信功能的高集成度智能电表SOC。

  当提到美信Zeus时,David说:“这是一个真正意义上的智能电表SoC。”David表示,Zeus不但集成了计量、安全保护和通信功能,对于用户开发来说,不但可以采用Zeus的设计平台系统,如果客户想转换开发一款面向不同市场的不同电表,仍然可以使用Zeus器件,而仅需更换一些目前使用的通信器件,这就使得Zeus成为其它智能电表平台的设计基础。

  安全、精度的重要性

  高精度和安全在智能电表设计中的重要性毋容置疑。谈到美信在智能电表的安全和精度优势时,David说:“这是一个很好的关注点,智能电表的安全以及精度真是智能电表系统的关键要素。”“智能电表的安全性就以为着可以保护信息以及电网本身免受攻击,而美信的智能电表系统不仅集成了安全器件以及相关的安全保护功能,并将其保护贯穿到制造。安装以及运行的整个周期内。同时产品还具有认证、加密(对称和非对称)、安全引导程序和篡改保护等特性。”David强调。

  对于在精度方面的表现,David透露,美信的智能电表在业内具有最高的精度,在下一代的产品里面,美信还将在5000:1范围内进一步提升精度。凭借着在半导体行业那么多年的技术积累,相信美信一定能在这方面给行业树立标杆。

  为何选择G3-PLC的通信标准?

  智能电表的“智能”最主要就是体现在能够将相关信息反馈到电力公司的数据中心,不但能够让用户可以“智能用电”,也能够帮助电力公司“智能抄表”。在谈到美信在智能电表通信标准的选择时,David说,目前存在很多种的智能电表通信方式,而在美信集成度最高的一款产品种内置了高可靠性的通信处理器,允许用户使用多种通信协议。而美信则选择了G3-PLC这种全球范围内电力线的最佳标准。

  为什么选择这种标准?David指出,G3-PLC可以实现速率最高的OFDM通信,并且具有多种低速的模式,这样的话就可以兼顾到通信的可靠性。由于G3-PLC采用了自适应频率映射和两种误差校正的模式,就能搞保证以这种标准传送的信息数据安全的到达目的地。David强调,电网的一大特点是要求高可靠性,选择G3-PLC就可以满足了最基本的可靠性要求,并能够将其与高速通信很好的结合在一起。这样,就意味着符合第三代电力线通信标准的电表将要比市面上现有的任何电表更加可靠,同时还具有最快的通信速率,并能够支持电网各种未来功能的实现。总之,就是由于安全、快速、符合发展趋势这几方面而使美信选择了这个通信标准。

  如何平衡整个电表的设计?

  在前几部分,我们谈到了器件的整合、安全和精度的保证以及通信方式的选择几方面的内容,目的就只有一个,如何设计出一个高效、安全的高精度智能电表,这就要求我们在设计智能电表的时候如何均衡整个电表的设计,避免出现顾此失彼的局面。

  面对这个疑问,David继续讲述了美信的设计思路。

  David强调,在一个智能电表的设计里面,主要部件的设计固然重要,而其它外围部件的设计也不能忽略。美信为了均衡整个设计,就在所有部件方面做到最高标准。例如为了保证定时的可靠性,美信就提供高精度的基于MEMS的RTC DS3231M。因为这系列的RTC符合中国的相关标准,对应该用于中国市场的电表十分关键。

  另一方面,智能电表的电源供电。David说,美信提供了高集成度的智能电表电源管理IC(PMIC)MAX17497。该芯片不但具有高效的反激转换器和3.3V的buck转换器,可以给智能电表提供所有的全部电源,同时其使用与通信协议是毫无关系的。David表示,MAX17497是一款面向电表的灵活供电应用的系列产品之一。

  依靠着在各方面的周全考虑,借助于之前深厚的技术根基,美信给给我们提供了具备优异性能的智能电表方案,并在整个方案中做了进一步整合,极大方便了用户的设计。

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