安森美半導(dǎo)體應(yīng)對(duì)智能電網(wǎng)挑戰(zhàn)的高能效解決方案

　　2. 智能電網(wǎng)方案

　　今天的電網(wǎng)已變得比以往更大、更安全，具有更高的能效，但其智能化程度仍然偏低，所以智能電網(wǎng)是當(dāng)今的重要發(fā)展趨勢(shì)。

　　安森美半導(dǎo)體已投入并正大量投資智能電網(wǎng)研發(fā)，涵蓋所有產(chǎn)品線，包括電源轉(zhuǎn)換模擬IC、信號(hào)IC(如低噪聲放大器)、功率分立器件(高壓MOSFET、IGBT、整流器)、混合信號(hào)IC(智能卡接口IC、時(shí)鐘及時(shí)序IC)、通信IC(如PLC調(diào)制解調(diào)器)、邏輯IC、存儲(chǔ)器IC，及標(biāo)準(zhǔn)分立器件(保護(hù)、濾波器)。

　　智能電網(wǎng)的核心就是智能電表，借助智能電表，電力公司能夠知道用戶在什么時(shí)間使用了多少電能，便于他們提供差異化的定價(jià)，幫助用戶優(yōu)化其總體電能消費(fèi)和電費(fèi)支出。

　　安森美半導(dǎo)體應(yīng)用于智能電表的方案包含一系列標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品、專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)及專用集成電路(ASIC)，可以提供智能電表的4種基本功能，包括：電源/電源管理、計(jì)量、寄存及通信。圖2是由安森美半導(dǎo)體的多種器件(圖中綠色部分)構(gòu)成的智能電表應(yīng)用。

　　圖2：由安森美半導(dǎo)體的多種產(chǎn)品構(gòu)成的智能電表應(yīng)用

　　全集成電力線載波(PLC)調(diào)制解調(diào)器AMIS-49587是圖2應(yīng)用中的一個(gè)關(guān)鍵器件。該器件可提供高集成度、符合標(biāo)準(zhǔn)的低功率PLC方案，可應(yīng)用于智能電力自動(dòng)讀表及管理、街道照明控制、智能電力插頭(power plug)和建筑物自動(dòng)化等領(lǐng)域。AMIS-49587利用安森美半導(dǎo)體的混合信號(hào)技術(shù)，在一個(gè)集成電路中集成了模擬調(diào)制解調(diào)器前端和數(shù)字后處理功能。

　　AMIS-49587符合IEC1334標(biāo)準(zhǔn)，有助于簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、降低開發(fā)及應(yīng)用成本，并加速上市進(jìn)程。該器件基于ARM7TDMI處理器內(nèi)核，包含物理接口收發(fā)器(PHY)和媒體訪問控制器(MAC)層，而大多數(shù)競(jìng)爭(zhēng)方案都需要復(fù)雜的嵌入式軟件來(lái)執(zhí)行與AMIS-49587相同的功能。該器件采用擴(kuò)頻型移頻鍵控(S-FSK)調(diào)制技術(shù)，結(jié)合精確的濾波，為長(zhǎng)距離電力線提供可靠的低數(shù)據(jù)率通信，以及2,400 bps(波特)的半雙工可調(diào)節(jié)通信速率。不到20千赫(kHz)的低工作頻率配以自動(dòng)中繼器(repeater)功能，令通信更可靠，通信誤差比其他及現(xiàn)有方案更低。圖3是AMIS-49587的方框圖。

　　圖3：AMIS-49587方框圖

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　　總結(jié)

　　在政府節(jié)能規(guī)范及各種能效計(jì)劃的推動(dòng)下，可再生能源和新興的智能電表市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力巨大。在這一過程中，半導(dǎo)體器件將以其低能耗、高能效、高可靠性、高速度、高智能性、小尺寸等綜合優(yōu)勢(shì)肩負(fù)重任。

　　安森美半導(dǎo)體擁有基于先進(jìn)技術(shù)及龐大生產(chǎn)規(guī)模的寬廣產(chǎn)品陣容，應(yīng)對(duì)智能電網(wǎng)的市場(chǎng)機(jī)遇與挑戰(zhàn)，包括標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品、ASSP及ASIC。在技術(shù)上涵蓋了從極高壓(700 V)技術(shù)(用于開發(fā)電源/電源管理中的模擬電源轉(zhuǎn)換IC)，到亞微米0.11 um CMOS技術(shù)(在單個(gè)硅芯片上集成微控制器核心和混合信號(hào)模擬電路)，以及高壓MOSFET、IGBT及整流器。