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智能电表控制芯片为智能电网带来新动力锡炉


2022年08月27日

智能电表控制芯片为智能电网带来新动力

智能电表控制芯片为智能电网带来新动力 2011年12月02日 来源: 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。(end)

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