电表用主控芯片的低功耗设计研究

智能电表的功能日趋复杂,电表要求能持续现场工作不少于5年,所以对主控芯片的功能和功耗要求都比较高。研究设计了一款新型电表用主控芯片,功能方面集成了RTC模块、LCD驱动及常用的通信接口模块,同时为了达到低功耗指标,设计了三种不同的工作模式满足电表不同应用场景下的低功耗需求。经过实测,在电表的各种工作模式下,本芯片都实现了非常好的功耗性能。     

电能计量芯片ADE7880在智能电表中的应用

近年来国家经济发展,社会生产不断发展对电力的需求急剧提升,现阶段,智能电表中使用的计量芯片已无法满足国家电网的技术要求,因此本文针对电能计量芯片ADE7880在智能电表中的应用展开全面的研究。首先,简单介绍了电能计量芯片ADE7880的作用,然后从"智能电表硬件以及工作原理、在电能与谐波的测量中的应用、在电压通道与电流通道中的应用、在智能电表的计量程序分析中的应用等方面进行分析"。     

电能计量芯片ADE7880在智能电表中的应用

随着经济的发展,社会对电力的需求急剧提升。目前所使用的计量芯片已无法满足国家电网的技术要求,故此研发出多种新型计量芯片。本文将针对ADE7880芯片展开分析,研究其在智能电表中的应用,分析芯片特点、阐述电压、电流采集等功能。以期为智能电表方案选择提供有价值的参考建议。     

TDK5110与TDA5220的无线温度采集系统

介绍一种基于英飞凌公司TDK5110与TDA5220芯片的无线温度采集系统。对该系统的无线数据传输部分进行了深入分析,重点分析了无线发射芯片TDK5110及无线接收芯片TDA5220的参数设计与硬件电路设计。该系统具有极强的抗干扰性,可以应用在恶劣的温度环境下,实现了对温度状况的实时监控,有效地降低了发射系统功耗,提高了系统的可靠性。     

智能电表实时时钟技术综述

高精度实时时钟芯片/模块作为智能电表中重要的功能模块,近年成为智能电表领域中的研究热门。其具有低功耗、高计时精度的特点,是智能电表中伴随整个电表寿命的模块。围绕智能电表领域近年来对实时时钟性能和技术的研究,对实时时钟技术进行分析,主要包含晶体封装在芯片内部、晶体作为芯片外部分立元器件、无晶体实时时钟等方面。     

基于ARM的三相电表设计

介绍一种以ARM为核心控制处理器的三相智能电表的软、硬件设计。电表集电量参数监测计量与显示为一体,其中电量参数计量设计实现采用专用的测量芯片CS5463。结果表明,所设计电表具有集成度高、功能强、成本低、抗干扰能力强、功耗低等优点,能够满足电能智能化管理的要求。电表通过MAX485芯片与主控制器通信,完成数据远传,最终实现电量数据采集与实时监测等功能,具有很好的应用前景。     

ANSI C12.18标准在智能电表设计中的应用

首先,简要介绍了智能电表和ANSI标准;然后分析了ANSI C12.18标准的基本概念和内容,包括电表数据结构、电能测量和通信接口等;再次讨论了ANSI C12.18标准在智能电表中的应用,包括电表数据管理、数据传输和数据存储等;最后总结了ANSI C12.18标准在智能电表中的应用。     

MFRC523 的射频CPU 卡费控系统

针对智能电表的发展要求,主要介绍一款由MFRC523芯片设计而成的射频CPU卡费控系统在智能电表中的应用。其中简要论述了电表费控系统的原理和系统结构;重点介绍基于射频CPU卡费控系统的特点及优点以及其系统的软件设计和硬件设计。该费控系统设计运用在智能表中能够使费控响应速度更快、通信更稳定、使用更便捷,具有很高的实用性。     

智能电表在智能电网中的应用

与传统意义上的电能表不同,智能电表是智能电网的智能终端,既具有传统电表的用电量计量功能,又具有多种智能化功能,适应了新能源的使用和智能电网的发展。代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向,智能电表在电网中的应用越来越广泛。对智能电表功能及应用的探析,不仅能够促进智能电网的现代化建设,实现电网信息化、自动化、互动化,而且还能够促进智能用电的实现。因而,须加强重视,对智能电表相关功能及具体应用进行具体分析,具有十分重要的意义。本文主要探讨智能电表的功能特点,并对智能电表在智能电网中的应用进行分析。     

基于71M6542F的高精度智能电表的设计

介绍一种以美信片上系统71M6542F为核心的单相智能电能表的设计,给出了该电表的关键硬件电路和软件流程。该系统采用了单芯片集成系统的设计方法,打破了智能电表由计量芯片加控制芯片的常规设计思路。应用表明,该电表计量精度高、抗干扰能力强、市场前景好。     

基于非线性负载的三相智能电表的计量分析研究

针对三相智能电表非线性负载计量精确性的问题,本文对计量芯片差分放大部分存在的非线性进行了分析,从理论上对非线性负载时计量精度偏低的原因进行了数学分析,对电能表存在相位误差的原因进行了分析设计,从而提供了一种提高计量芯片性能和提高非线性负载计量精度的三相智能电表非线性负载精确计量分析设计方法。     

基于IR46标准的新型智能双芯电表设计

针对国际法制计量组织新制定的International Recommendation 46《有功电能表》标准要求,设计了一款智能双芯电表。智能双芯电表采用计量芯片和管理芯片独立运行,两个芯片互相隔离,通过串行外设接口(SPI)通信进行数据交互。该设计使得电表计量功能和其他功能相互独立,既能够满足智能电网要求,又可满足IR46所提出的标准。着重介绍了软件升级的实现方法,同时探讨了电能表的误差来源,并在计量芯上用软件实现了三点校表法,提高了电表计量精度。经过校准后,该电表可使电能表精度在千分之一以内。所设计的智能双芯电表实现了一代国网表使用中提出的新需求,兼容和支持各种通信资源,是一款功能完备的新型智能电表。智能双芯电表是未来电表的发展趋势,必将成为智能电表方向的主流产品。     

应用于智能电表各功能模块的安森美解决方案

在方兴未艾的智能电网应用中,智能电表发挥关键的作用。安森美半导体身为应用于高能效绿色电子产品的主要高性能硅方案供应商,在提供应用于智能电表的方案方面经验丰富,历史悠久。其应用于智能电表的电力线载波（PLC）调制解调器和电源管理产品在欧洲拥有成功应用纪录,同时还提供丰富的存储器fEEPROM及SRAM）、时钟、接口、保护／滤波产品等,构成应用于智能电表的完整解决方案。本文将介绍用于各个功能模块的方案。     

最小二乘法曲线拟合的RTC补偿在智能电表中的应用

在降本增效要求的推动下,智能电表的电机控制单元(MCU)逐渐采用片上系统(So C)方案,在集成电子技术发展基础上趋向多元件集成。针对目前应用的大多数So C芯片内置实时时钟(RTC)模块需要时钟补偿才能满足国网±0.5 s/d精度要求的问题,提出了通过硬件温度检测和在软件上采用最小二乘法曲线拟合晶体振荡器温度特性对RTC进行温度补偿的方案,结合Matlab最小二乘法曲线拟合工具进行数据分析与研究,并采用三次曲线拟合补偿曲线,经测试验证可达到在-45~+75℃的温度范围内±0.5 s/d的系统精度要求。该方法已通过批量验证,完全能满足国家电网新一代智能电表的时钟精度要求,为智能电表等自动化仪表的RTC方案选择提供了新思路和新方向。     

安全增强的智能电网轻量级匿名认证方案

现有的智能电网身份认证方案大多存在计算成本高和认证流程复杂的问题,不适用于智能电网中资源受限的智能设备。而一些轻量级的方案却存在各种安全漏洞,这些方案都无法在效率和安全性之间实现所需的权衡。针对上述问题,基于椭圆曲线加密算法设计了一个增强的可证明安全的智能电网轻量级匿名认证方案。引入辅助验证器,摆脱在认证阶段对于电力供应商的依赖,在保护智能电表真实身份的条件下实现网关和智能电表之间的相互认证。同时,可以通过伪身份对恶意智能电表进行身份的溯源和撤销。通过在随机预言模型下的安全性分析和仿真工具ProVerif证明了方案具备较高的安全属性。性能分析表明,所提方案能够满足智能电网环境下对于安全性和高效性的要求。     

基于程控电源技术的智能电表老化试验方案

针对现有智能电表产品老化试验过程中存在的技术方案陈旧,实时数据无法采集和存储的问题,提出了一种基于程控电源技术的智能电表老化试验方案。介绍了新型老化试验系统的基本构成,分析了各部分的基本功能和设计思路。基于该新型老化试验系统,可以提高智能电表产品的老化试验技术水平,实时控制老化试验过程,采集老化试验数据。     

基于反汇编的智能电表软件功能检测模型

电力企业在智能电表的生产过程中发现制造商用于招标展示的样品表和竞标成功后大量投产的批量表存在显著差异。由于检测不足,许多投入实际使用的批量表出现工作状态异常、质量不合格的情况,对这些电表的维护造成了不必要的花费。针对此问题制定了一种智能电表软件功能检测方案,设计了一种嵌入式智能电表代码逆向模型。模型以分析智能电表核心程序从而获取系统运行特征为思路,以反汇编算法分析电表固件代码功能为手段,对嵌入式智能电表进行软件功能差异测试。模型包括固件代码提取、固件代码反汇编和软件功能比较三大模块,在反汇编模块中基于现有的线性扫描和递归遍历算法使用了一种改进的单步扫描算法(SDA)。实际应用时对智能电表批量产品和样品进行比较鉴别,对系统功能的差异测量效果明显;同时使用该模型在维护电力企业已使用电表时可控制拟投产电表与已使用电表功能和质量误差在±20%范围内。     

无线充电在模块智能用电终端上的应用

我国智能电表正在快速推进,智能电表上的物联网通信模块适配性是一个急需解决的问题。当前市面上存在多种的物联网通信模块,但是智能电表只能固定搭载个别的某些模块。当需要对智能电表进行升级维护时,就会出现模块与电表之间的适配性问题。为了简化智能电表的升级和维护流程,基于无线充电技术和光通讯技术,通过定义标准接口,提出了一种非接触式无线通讯智能电表方案,为智能电表适配各种通讯模块提供了一种解决方案。     

基于LoRa的智能电表通信方案设计

随着建设国家智能电网概念的提出,智能电表开始成为人们关注的焦点.为了更加方便、准确、及时地对用户用电量进行抄读与管理,实现智能电表的自动化、网络化,设计了一种基于LoRa的中继多跳组网协议,并通过对智能电表和采集器的通信模块进行新型软硬件设计,来实现此协议在智能电表通信方案中的移植和使用,进行智能电表的新型通信方案设计...     

基于MSP430的一级三相费控智能电表的设计

随着国家电网在各地的智能电网改造逐步推进,本文提出一种基于三相电能计量芯片ATT7022B和超低功耗单片机MSP430的智能电表实现方案。使用C语言以IAR Workbench为平台进行设计,并完成校表和功能验证。