智能電網(wǎng)市場(chǎng)趨勢及安森美半導體智能電表解決方案

　　通過(guò)AMIS-49587進(jìn)行邏輯鏈路層(LLC Layer)數據包的交換，底層的幀頭、幀校驗等都會(huì )自動(dòng)添加。這在很大程度上減少了客戶(hù)軟件開(kāi)發(fā)工作量，簡(jiǎn)化了設計，降低了開(kāi)發(fā)及應用成本，并加速上市進(jìn)程。這些優(yōu)勢使AMIS-49587成為完全滿(mǎn)足智能電網(wǎng)技術(shù)要求的PLC通信核心器件。

　　此外，安森美半導體也為智能電表PLC線(xiàn)路驅動(dòng)應用推出一款高能效的A/B類(lèi)低失真線(xiàn)路驅動(dòng)器——NCS5650。這器件的電源電壓(VCC)為單端6至12 V或雙平衡±3.0至6.0 V。NCS5650的設計經(jīng)過(guò)了優(yōu)化，接收PLC調制解調器輸送的信號，輸出段設計成能夠驅動(dòng)高達2 A的電流，經(jīng)隔離變壓器或簡(jiǎn)單的線(xiàn)圈耦合至交流主電源。

　　NCS5650符合PLC線(xiàn)路驅動(dòng)器的應用要求，提供重要的應用優(yōu)勢。如這器件針對歐洲電工標準化委員會(huì )(CENELEC)用于智能電表的A、B、C和D頻段進(jìn)行了優(yōu)化，符合EN-50065規范，可用于直接耦合或按1：1、2：1變壓比耦合。NCS5650獨特的2 A驅動(dòng)能力確保在很低電力線(xiàn)阻抗時(shí)也可保持有效的通信。

　　NCS5650在電氣性能上也頗具優(yōu)勢。兩級運算放大可以實(shí)現700 kHz的全功率帶寬，諧波失真也很低，僅為0.015 % @ 1 kHz。這器件的功耗也很低，軌到軌壓差僅為0.5 V，靜態(tài)電流僅為20 mA，關(guān)斷模式下的電流僅為150 µA。

　　圖1是采用AMIS-49587的PLC解決方案框圖。該方案主要由PLC Modem、AMIS-49587、驅動(dòng)放大器NCS5650及耦合變壓器組成。

圖1：采用AMIS-49587和NCS5650的PLC解決方案

　　圖中紅色箭頭為PLC信號的發(fā)送路徑。AMIS-49587調制出的S-FSK信號由NCS5650放大后經(jīng)變壓器耦合到電力線(xiàn)上。變壓器實(shí)現電壓變換和阻抗匹配，也可用于強弱電的隔離。NCS5650除了信號功率放大外，其兩級運放結構還組成了衰減特性很陡的4階低通濾波器。在對電力線(xiàn)接入設備有嚴格限制的歐洲，只有增加類(lèi)似的濾波器，才能保證系統對電力線(xiàn)的高頻干擾注入滿(mǎn)足EN 50065規范的要求。

　　藍色箭頭表示接收路徑。變壓器從電力線(xiàn)耦合過(guò)來(lái)的信號經(jīng)AMIS-49587內置放大器構成的低通濾波器由內部ARM進(jìn)行FSK解調分析。圖中黑色箭頭是50 Hz的過(guò)零檢測信號引腳。系統依靠這個(gè)信號進(jìn)行同步定時(shí)。圖中藍色虛線(xiàn)內是電表內的應用處理器，負責應用層處理通信及計量。

　　該方案的供電十分簡(jiǎn)單：一路12V電源為線(xiàn)路放大器供電，用于驅動(dòng)PLC信號耦合變壓器;一路3.3V電源給AMIS-49587供電。