ST發布模組化智慧型電表解決方案 實現高設計靈活性、量測準確度及成本效益

ST推出下一代智慧型電表解決方案。

隨著全球家用和商用智慧型電表裝機數量急速成長，意法半導體(ST)推出新款電表晶片組，為電表產業研製擁有最高準確度及最具成本效益的下一代智慧型電表解決方案。

傳統感應式瓦時計不僅容易磨損、防盜電效益低且功能十分有限；智慧型電表又稱電子電表(electronic meter)，與傳統電表不同的是，智慧型電表的內部結構無活動元件，可支援先進的盜電偵測和雙向通訊，有助於改進電網管理和電費收繳。此外，智慧型電表可為電力公司實現遠程自動抄表功能，消費者可查看並直接管理用電訊息。美國市場在2009年售出約800萬台智慧型電表，預計亞洲在2014年底前將成為全球最大的智慧型電表市場，而於義大利、法國及西班牙執行的智慧型電網專案，將使歐洲智慧型電表裝機量在2015年底前超過1億台。

意法半導體部門副總裁暨工業事業群功率轉換產品部總經理Pietro Menniti表示，意法半導體相信這款新的晶片組是智慧型電表晶片研發過程中的一個重要里程碑，有助於加強意法半導體在智慧型電表晶片市場的領導地位。新推出的STPMC1和STPMS1/S2可支援新模組化智慧型電表解決方案，為電表廠商研製用於工業應用的先進多相智慧型電表，提供更高的量測準確度和更低的成本。

智慧型電網和電力線通訊

智慧型電表是實現智慧型電網概念所需的關鍵技術之一。智慧型電網被廣泛用於描述具有監測、分析、控制及通訊功能的下一代智慧型數位電力網。智慧型電網可提高電能的可靠性和能效、降低控制成本並擴大網路容量。智慧型電網的設計旨於協助全世界迎接21世紀的能源挑戰，例如，降低能耗、管理再生能源、處理不斷普及的混合動力汽車和純電動汽車的充電需求。

除智慧型電表外，電力線通訊(Power-Line Communications ，PLC)是實現這種可靠智慧型電網的另一項關鍵技術。意法半導體的PLC晶片，以及先進的量測晶片，已被全球許多國家級智慧型電表基礎設施建設專案廣泛使用。

模組化電表中的調變與量測功能

智慧型電表有兩大功能模組：檢測電流和電壓訊號的高準確度調變器，和計算用電量的專用功率量測處理器。在今後幾年，智慧型電表量測功能還會被廣泛用於家電、空調及電源系統。如意法半導體現有的解決方案 STPM01、STPM10，以及STPM11/12/13/14的單相電表晶片則在單一晶片內整合了這兩大功能。

但是，在用於工業應用的三相或多相智慧型電表中，把電流？電壓檢測與量測電路分離的模組化設計方法可提高電表的準確度和經濟性。感應電路內的調變器晶片可以安裝在距離量測轉換器較近的位置，以降低噪音對電路的干擾。此外，同一設計可以在各種電表產品中反複使用，無須重新設計功率量測部分，只要增加所需的調變器數量即可，從而大幅提升成本效益。

全新STPMC1和STPMS1/S2多相電表晶片組

意法半導體的新STPMC1和STPMS1/S2創造了業界最具成本效益的模組化智慧型電表晶片組，可支援IEC和ANSI兩大國際標準組織的0.2級50-60Hz AC瓦特計標準。 STMPC1量測晶片共有5個輸入通道，其中3個通道用於接收三相調變器傳送的數位測量數據，第4個通道可用於連接防盜電感測器或溫度感測器，第5條通道接收霍耳(Hall)感測器的磁場訊號。該產品的配置和校準可支援所有的國際配電標準。

STPMS1和STPMS2是兩路Δ-Σ調變器，將每相的類比電流電壓值轉換成數位訊號，傳送至STPMC1量測晶片。調變器可以放在距離電流感測器最近的位置，以避免類比線路過長及接收高噪音訊號。此外，由於連接線減少，採用離散實現方法，透過在數位數據通道的低成本隔離，可以使用3個分壓電阻替代相當昂貴的隔離型感測器。STPMS1的一階調變器和STPMS2的二階調變器可實現更高的轉換準確度。