ST发布下一代模块化智能电表解决方案

意法半导体（STMicroelectronics， ST）推出新款电表芯片组，为电表产业研制拥有最高准确度及最具成本效益的下一代智能电表解决方案。新产品包括STPMC1和STPMS1/S2多相电表芯片组，可支持IEC和ANSI两大国际标准组织的0.2级50-60Hz AC瓦特计标准。

其中， STMPC1量测芯片共有5个输入信道，其中三个信道用于接收三相调变器传送的数字测量数据，第4个信道可用于连接防盗电传感器或温度传感器，第5条信道接收霍耳（Hall）传感器的磁场讯号。该产品的配置和校准可支持所有的国际配电标准。

STPMS1和STPMS2是两路Δ-Σ调变器，将每相的模拟电流电压值转换成数字讯号，传送至STPMC1量测芯片。调变器可以放在距离电流传感器最近的位置，以避免模拟线路过长及接收高噪音讯号。此外，由于连接线减少，采用离散实现方法，透过在数字数据信道的低成本隔离，可以使用三个分压电阻替代相当昂贵的隔离型传感器。STPMS1的一阶调变器和STPMS2的二阶调变器可实现更高的转换准确度。

STPMC1支持罗可夫斯基线圈（Rogowski coil）、变流器、分流器或霍耳电流传感器无涟波（Ripple-free）能源算法，提供用于配置和校准的OTP内存和SPI接口。

STPMS1/S2是双Δ-Σ调变器，具备可编程放大器、截波稳定、低噪音、低偏移电压等特性，精密参考电压为最大1.23V和30ppm/℃，可支持IEC和ANSI的0.2级AC瓦特计标准。

STPMC1已投入量产；STPMS1/S2已开始接受客户检测，预计在不久后开始量产。

智能电表是实现智能型电网概念所需的关键技术之一。智能型电网被广泛用于描述具有监测、分析、控制及通讯功能的下一代智能型数字电力网。智能型电网可提高电能的可靠性和能效、降低控制成本并扩大网络容量。智能型电网的设计旨于协助全世界迎接21世纪的能源挑战，例如，降低能耗，管理再生能源，处理不断普及的混合动力汽车和纯电动汽车的充电需求。

除智能电表外，电力线通讯（Power-Line Communications ，PLC）是实现这种可靠智能型电网的另一项关键技术。意法半导体的PLC芯片，以及先进的量测芯片，已被全球许多国家级智能电表基础设施建设项目广泛使用。

ST表示，传统感应式瓦时计不仅容易磨损、防盗电效益低且功能十分有限；智能电表又称电子电表（electronic meter），与传统电表不同的是，智能电表的内部结构无活动组件，可支持先进的盗电侦测和双向通讯，有助于改进电网管理和电费收缴。此外，智能电表可为电力公司实现远程自动抄表功能，消费者可查看并直接管理用电讯息。

美国市场在2009年售出约800万台智能电表，预计亚洲在2014年底前将成为全球最大的智能电表市场，而于意大利、法国及西班牙执行的智能型电网项目将使欧洲智能电表装机量在2015年底前超过1亿台。

一般来说，智能电表有两大功能模块：检测电流和电压讯号的高准确度调变器和计算用电量的专用功率量测处理器。在今后几年，智能电表量测功能还会被广泛用于家电、空调及电源系统。如意法半导体现有的解决方案 STPM01、STPM10及和STPM11/12/13/14的单相电表芯片则在单一芯片内整合了这两大功能。

但是，在用于工业应用的三相或多相智能电表中，把电流/电压检测与量测电路分离的模块化设计方法可提高电表的准确度和经济性。感应电路内的调变器芯片可以安装在距离量测转换器较近的位置，以降低噪音对电路的干扰。此外，同一设计可以在各种电表产品中反复使用，无需重新设计功率量测部分，只要增加所需的调变器数量即可，从而大幅提升成本效益。