從根本上說
，電表是電力公司用以測量居民用電量從而計算電費的設備。從首隻傳統的千瓦/時電表到機電一體化感應式電表，再到後來的電子電表，乃至到當今先進的智能電表，它們的根本用途都沒有改變。

 

可以簡單地認為，智能電表相當於向傳統電表添加“智能”特性。智能電表的雙向通信能力有助於居民和電力公司更好地了解用電情況並節省成本。智能電表配備家用LCD顯示屏，用戶由此可得到他們按天、周、月或年的不同時間的用電情況的實時反饋，從而可充分利用各種用電計劃來節省開支；另一方麵，智能電表自動按月將家庭電表讀數彙報給電力公司，而不需派“抄表員”上門抄取
，為電力公司降低人力成本。

 

zhinengdianbiaojiaochuantongdianbiaotishengleyongdianqingkuangdenengjianduyuguanlixing，jieshenglechengben，erqieqianquanxingheshujukekaoxingyijingguoquanmianceshi
，yonghujikeyonggengshengdiandefangshiyongdian，yebuzaichaoezhifudianfei。zhinengdianbiaodeshuangxiangtongxinnengliyeweijianshezhinengdianwangdiandinglejichu，weiwomengoujiangengzhinengdeweilai，shixianziyuandekechixufazhan。

 

 

簡言之，智能電表發送電表讀數給電力公司就像我們從手機發送信息。

 

智(zhi)能(neng)電(dian)表(biao)全(quan)天(tian)記(ji)錄(lu)用(yong)電(dian)量(liang)並(bing)用(yong)內(nei)存(cun)安(an)全(quan)存(cun)儲(chu)，在(zai)收(shou)到(dao)發(fa)送(song)信(xin)息(xi)的(de)請(qing)求(qiu)後(hou)，將(jiang)數(shu)據(ju)通(tong)過(guo)無(wu)線(xian)或(huo)電(dian)力(li)電(dian)纜(lan)從(cong)電(dian)表(biao)路(lu)由(you)至(zhi)收(shou)集(ji)設(she)備(bei)或(huo)變(bian)電(dian)站(zhan)。電(dian)力(li)線(xian)通(tong)信(xin)（PLC）或無線網等通信基礎設施是智能電表向電力公司傳輸可靠數據的途徑。

 

 

安森美半導體致力於推動高能效創新，充分利用行業領先的專知和豐富的經驗
，提供用於智能電表方案的豐富產品陣容，包括電源管理IC
、PLC調製解調器
、ZigBee產品、小信號二極管及晶體管、高壓開關、整流器、高壓快速IGBT
、MOSFET、內存、接口
、溫度傳感器、控製器、專用標準產品（ASSP）、邏輯等等

，接下來我們將重點介紹電源管理方案和電力線通信產品。

 

 

智能電表要求電源管理模塊提供：

 

-靈活的接口支持寬輸入電壓範圍 -在所有負載條件下提升能效 -能承受故障情況的產品
， 如更高輸入電壓或在3相網絡中意外的兩相連接等情況以及更多類似情況，以測試智能電表在不同條件的可靠性 -改善整體負載的抗電磁幹擾 -消除噪聲 -基於輸出功率要求調整輸出電流保護的能力

 

為此，安森美半導體提供3個工業級的方案用於智能電表電源管理實現更高工作能效。

 

安森美半導體的NCP107x係列 （圖1）是帶700 V開關的共源共柵（Cascode），它將雙450 V輸入與電流平衡串聯，是具齊納基準的Cascode方案，提供高集成度、短路保護、最大峰值電流設定點和斜率補償、動態自供（無需輔助繞線）
，專用於當輸出功率需求減弱，IC自動進入頻率反走模式並提供輕載時的極高能效，而當功率需求進一步減弱，它進入跳周期模式以降低待機能耗至空載情況。

圖1：NCP10列7X係

 

 

安森美半導體的脈寬調製（PWM）係列NCP125X（圖2），它集成了1000 V MOSFET和PWM控製器，將雙450 V輸入與電流平衡串聯
，而分離的帶控製器的高壓單一MOSFET取代了Cascode，該係列電路的關鍵特性包括：頻率反走以保持輸出負載條件

、限製最大傳輸功率而不影響待機性能、跳周期運行改進抗電磁幹擾性能等等。

圖2：NCP125X係列

 

智能電表有特定要求來支持3相和打開與高達450 V的寬輸入範圍的中性連接。安森美半導體已開發出新型預穩壓器拓撲結構

，可結合標準開關電源IC使用以滿足智能電表的要求。該方案在主電源和開關電源之間添加了一個200 V的穩壓器以減少250 V大容量輸入電容
，且電源支持高壓供電和3相xiang，是shi安an森sen美mei半ban導dao體ti的de專zhuan利li。由you於yu電dian源yuan電dian壓ya降jiang低di，更geng大da的de反fan射she電dian壓ya能neng力li可ke提ti供gong更geng高gao的de變bian壓ya器qi設she計ji能neng力li，開kai關guan損sun耗hao減jian小xiao提ti升sheng了le抗kang電dian磁ci幹gan擾rao的de性xing能neng，而er緩huan衝chong器qi尺chi寸cun減jian小xiao、耗散降低，開關電源能效得以全麵提升，並節省整體係統級成本。

圖3：安森美半導體創新的電源管理方案

 

 

電力線通信（PLC）是shi一yi種zhong通tong過guo現xian有you電dian纜lan發fa送song數shu據ju的de先xian進jin的de通tong信xin技ji術shu，它ta載zai送song導dao體ti上shang的de數shu據ju，同tong時shi用yong於yu交jiao流liu電dian力li傳chuan輸shu或huo向xiang用yong戶hu配pei電dian。由you於yu能neng通tong過guo相xiang同tong線xian路lu同tong時shi傳chuan輸shu電dian力li及ji數shu據ju，因yin此ci PLC 技術無需使用額外線路與設備互聯，有助於減少布線複雜度
，降低成本
，是智能電表實現自動抄表的一種主流技術。一個PLC節點由一個調製解調器芯片和一個電力線驅動器組成。PLC係統通過向布線係統添加調製的載波信號來工作。安森美半導體的AMIS-49587是針對PLC應用而開發的窄帶PLC收發器，它符合IEC1334標準，使用S-FSK調製技術，可實現長距離電力線的強固低數據率通信，用於50 Hz的主電源頻率，包含從PHY到MAC的完整的協議層處理，其中PHY專用於以可編程間隔的S-FSK調製（可編程的半雙工數據傳輸率達2400波特
，可編程載波範圍為9 kHz-115 kHz
，步幅10 Hz，可編程的擴頻分離的典型值為10 kHz，極其強固的鎖相環路（PLL）的動態範圍為104 dB），采用嵌入式ARM處理器用於先進濾波和實現 MAC
，支持同步傳輸，並可按照“可信值” 的中繼級數管理進行信息傳輸，提供同類最佳的模擬解調鏈，其出色的抗噪性能和輸入靈敏度可實現極其強固的傳輸，它還符合IEC61334-5-1/EN 50065(＄11.7212)標準和特定的法國配電公司（ERDF）的要求，電源工作電壓3.3 V
，串行通信接口（SCI）可與應用微控製器連接，且提供4種可選的波特率SCI（4.8 kb

， 9.6 kb， 19.2 kb， 38.4 kb）。總而言之
，AMIS-49587符合相關通信協議
，數據傳輸高效可靠，參數靈活，易於設計，開發及應用成本低廉，是用於智能電表PLC技術的理想選擇。

圖4：AMIS-49587應用示例

 

 

智zhi能neng電dian表biao是shi推tui動dong可ke持chi續xu發fa展zhan的de必bi然ran趨qu勢shi，為wei智zhi能neng電dian網wang的de構gou建jian奠dian定ding基ji礎chu。安an森sen美mei半ban導dao體ti提ti供gong全quan麵mian的de用yong於yu智zhi能neng電dian表biao的de方fang案an陣zhen容rong，特te別bie地di，其qi創chuang新xin的de專zhuan利li型xing電dian源yuan管guan理li方fang案an助zhu設she計ji工gong程cheng師shi實shi現xian智zhi能neng電dian表biao的de更geng高gao工gong作zuo能neng效xiao，而erS-FSK調製解調器AMIS-49587作為業界公認的具強固調製技術的IC，是用於長距離電力線的低數據率通信應用的理想選擇。