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智能电网市场趋势及安森美半导体智能电表解决方案

发布时间:2014-12-25 16:45:24  来源:大电流电感厂家   查看:

NCS5650符合PLC线路驱动器的应用要求,提供重要的应用优势。如这器件针对欧洲电工标准化委员会(CENELEC)用于智能电表的A、B、C和D频段进行了优化,符合EN-50065规范,可用于直接耦合或按1:1、2:1变压比耦合。NCS5650独特的2 A驱动能力确保在很低电力线阻抗时也可保持有效的通信。

NCS5650在电气性能上也颇具优势。两级运算放大可以实现700 kHz的全功率带宽,谐波失真也很低,仅为0.015 % @ 1 kHz。这器件的功耗也很低,轨到轨压差仅为0.5 V,静态电流仅为20 mA,关断模式下的电流仅为150 ?A。
  
图1是采用AMIS-49587的PLC解决方案框图。该方案主要由PLC Modem、AMIS-贴片电感49587、驱动放大器NCS5650及耦合变压器组成。

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图中红色箭头为PLC信号的发送路径。AMIS-49587调制出的S-FSK信号由NCS5650放大后经变压器耦合到电力线上。变压器实现电压变换和阻抗匹配,也可用于强弱电的隔离。NCS5650除了信号功率放大外,其两级运放结构还组成了衰减特性很陡的4阶低通滤波器。在对电力线接入设备有严格限制的欧洲,只有增加类似的滤波器,才能保证系统对电力线的高频干扰注入满足EN 50065规范的要求。
  
蓝色箭头表示接收路径。变压器从电力线耦合过来的信号经AMIS-49587内置放大器构成的低通滤波器由内部ARM进行FSK解调分析。图中黑色箭头是50 Hz的过零检测信号引脚。系统依靠这个信号进行同步定时。图中蓝色虚线内是电表内的应用处理器,负责应用层处理通信及计量。
  
该方案的供电十分简单:一路12V电源为线路放大器供电,用于驱动PLC信号耦合变压器;一路3.3V电源给AMIS-49587供电。

安森美半导体应用于智能电表的完整解决方案
安森美半导体应用于智能电表的方案包含一系列标准产品、专用标准产品功率电感器(ASSP)及专用集成电路(ASIC),可以提供智能电表的4种基本功能,包括:电源/电源管理、计量、寄存及通信,具体产品包括功率因数控制器、交流-直流(AC-DC)控制器、直流-直流(DC-DC)控制器、稳压器,MOSFET、整流器、三端双向可控硅开关元件(TRIAC),PLC调制解调器、线路驱动器及信号放大器,滤波、输入/输出(I/O)及数据保护,LCD背光驱动器,EEPROM存储器,及智能卡接口等。图2是由安森美半导体的多种器件(图中绿色部分)构成的智能电表应用。

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如图2所示,构成智能电表应用的安森美半导体产品很多,除了上述AMIS-49587 PLC调制解调器和NCS5650 PLC线路驱动器,还包括:输入/输出保护(用于电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)滤波的数据滤波器、ESD塑封电感保护二极管及阵列、用于电流和电压管理的电压监测器)、输入/输出接口(数据滤波器、PLL时钟产生器)、智能卡和SIM卡接口、I/O扩展器、电压保护器件(二极管及整流器、瞬态电压抑制器)、运算放大器和比较器、功率放大器、电力线调制解调器、EEPROM和SRAM存储器、LCD背光驱动器及图像/环境光传感器、输入桥整流器、稳压开关(交流-直流控制器和稳压器)、输出整流/同步整流(肖特基二极管及整流器)、线性稳压开关(电压参考、显示驱动器、控制器、线性稳压器、转换器、电荷泵)等。
  
其中,用于输入/输出保护的数据滤波器NUF2042XV6是专为需要线路终端、EMI滤波和ESD保护的应用开发的单芯片器件,其双向EMI可防止进/出系统的噪声,并节约元件成本。用于电压保护的瞬态电压抑制器(TVS)P6KE6系列可以防止电压敏感元件受到高电压、高能量瞬变的影响,具有良好的钳位能力、高浪涌能力、低阻抗齐纳和快速响应时间等特点。NOA1302是集成了16位ADC和2线I2C数字接口的宽动态范围环境光传感器(ALS),采用可编程集成优化噪声性能,可在近0 lux至超过100,000 lux的范围内提供线性响应;该传感器采用安森美半导体专有的C薄膜片式电感器MOS图像传感技术,提供低噪声和高动态范围输出信号和类似人眼反应的光响应。

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查一下地,以及电路原理;
我测了一下G

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