安森美半導(dǎo)體提供智能電表解決方案

　　近年來(lái)，世界各國(guó)均發(fā)展智能電網(wǎng)，智能電表在這應(yīng)用中發(fā)揮關(guān)鍵作用，可以使用戶與電力系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)互動(dòng)，如一方面幫助電力機(jī)構(gòu)精確了解用戶的用電規(guī)律，為高峰用電或低谷用電設(shè)定差異化的電價(jià);另一方面，用戶也可以調(diào)整自己的用電計(jì)劃，節(jié)省電費(fèi)支出。

　　從智能電表的組成來(lái)看，主要包括通信、電源及電源管理、計(jì)量及存儲(chǔ)等功能模塊。安森美半導(dǎo)體身為應(yīng)用于高能效電子產(chǎn)品的首要高性能硅方案供應(yīng)商，提供應(yīng)用于智能電表各個(gè)功能模塊的豐富解決方案，如PLC調(diào)制解調(diào)器和線路驅(qū)動(dòng)器、放大器、穩(wěn)壓、監(jiān)控、電壓保護(hù)、溫度傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、存儲(chǔ)器、LCD背光、I/O接口、智能卡接口和I/O擴(kuò)展器等。

　　其中，就電源及電源管理模塊(參見(jiàn)圖1)而言，安森美半導(dǎo)體亦提供豐富的產(chǎn)品選擇，包括高壓交流-直流(AC-DC)開關(guān)穩(wěn)壓器、直流-直流(DC-DC)開關(guān)穩(wěn)壓器/控制器和低壓降(LDO)線性穩(wěn)壓器等(參見(jiàn)表1)，方便用戶根據(jù)具體應(yīng)用選擇適合的方案。這些電源方案具有高能效、低能耗及豐富保護(hù)特性等特點(diǎn)，非常適合智能電表應(yīng)用。

　　提供高能效及低待機(jī)能耗的AC-DC開關(guān)穩(wěn)壓器

　　如表1所示，在交流-直流電源轉(zhuǎn)換部分，可以選用安森美半導(dǎo)體的一系列開關(guān)穩(wěn)壓器，如適合低功率應(yīng)用的NCP1010/1/2/3/4自供電單片開關(guān)穩(wěn)壓器、適合中等功率應(yīng)用的NCP1027高壓?jiǎn)纹_關(guān)穩(wěn)壓器，以及高壓門控開關(guān)穩(wěn)壓器NCP1050/1/2/3/4/5等。

　　以NCP101x為例，這系列器件集成了固定頻率電流模式控制器及典型導(dǎo)通阻抗為11或22 Ω的700 V MOSFET，提供構(gòu)建強(qiáng)固及低成本開關(guān)電源所需的全部特性，包括軟啟動(dòng)、頻率抖動(dòng)、短路保護(hù)、跳周期、最大峰值電流設(shè)定點(diǎn)及動(dòng)態(tài)自供電(不需要輔助繞組)等。在正常負(fù)載工作期間，NCP101x以65、100及130 kHz中的某一頻率開關(guān);而當(dāng)電流設(shè)定點(diǎn)降到低于某個(gè)給定值(如輸出功率需求消失)時(shí)，NCP101x自動(dòng)進(jìn)入所謂的跳周期模式(在此模式下跳除不需要的開關(guān)周期)，從而提供極佳的輕載能效。由于進(jìn)入跳周期模式通常發(fā)生在最大峰值電流的1/4時(shí)，故沒(méi)有可聽(tīng)噪聲產(chǎn)生。因此，待機(jī)能耗降至最低，且沒(méi)有可聽(tīng)噪聲產(chǎn)生。NCP101x典型應(yīng)用電路及不同型號(hào)的關(guān)鍵參數(shù)參見(jiàn)圖2。

　　NCP1027則為目標(biāo)輸出功率等級(jí)為數(shù)瓦到15 W的通用主電源反激應(yīng)用提供新的方案。這器件采用安森美半導(dǎo)體專有的高壓技術(shù)，集成了均直接連接至大電容的功率MOSFET及啟動(dòng)電流源。為了防止在低輸入電壓條件下出現(xiàn)熱失控，這器件具有的可調(diào)節(jié)輸入欠壓保護(hù)電路阻止出現(xiàn)這種狀況，直到達(dá)到充足的輸入電平。這器件的其它特性包括可調(diào)節(jié)斜坡補(bǔ)償、過(guò)功率保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)等。此外，NCP1027提供較大的導(dǎo)通阻抗值，使其成為待機(jī)/輔助離線電源或要求較高輸出功率應(yīng)用的極佳選擇。

　　NCP105x是使終端設(shè)備能夠符合低待機(jī)能耗要求的單片開關(guān)穩(wěn)壓器，這系列器件直接采用整流的交流線路電源工作。在反激轉(zhuǎn)換器應(yīng)用中，它們?cè)?00、115或230 V固定交流輸入電壓下能夠提供6.0至40 W的輸出功率，而在85到265 V的可變交流輸入電壓下能夠提供3.0至20 W的輸出功率。這系列器件提供有源啟動(dòng)穩(wěn)壓器電路，使轉(zhuǎn)換器變壓器上無(wú)需輔助偏置繞組。其它特性包括故障檢測(cè)器及可編程定時(shí)器(用于轉(zhuǎn)換器過(guò)載保護(hù))、獨(dú)特的門控配置(提供極快環(huán)路路應(yīng)及雙重脈沖抑制)、電源開關(guān)限流、帶遲滯的輸入欠壓鎖定、熱關(guān)閉及自動(dòng)重啟故障檢測(cè)等。這系列器件25 ℃結(jié)溫下的限流閾值典型值介于100 mA到680 mA之間。