基于NXP EM773的非計費式電能計量解決方案

近年來(lái)，電力公司和公用事業(yè)公司紛紛采用先進(jìn)讀表基礎建設(Advanced Metering Infrastructure; AMI) 和智慧型電表，進(jìn)而推出更精確的計價(jià)模式和資費標準，鼓勵用戶(hù)相應調整其能源消耗方式。NXP的EM773電能計量芯片突破了傳統的計費概念，使系統設計人員可輕易地將電能計量功能整合至任何類(lèi)型的設備中，為終端用戶(hù)提供更方便且直覺(jué)式的用電資訊。一般消費者和工業(yè)用戶(hù)利用EM773可即時(shí)了解自己的電能消耗情況，范圍包含從智慧插座、智慧電器、節能電子產(chǎn)品到住宅分電表、工業(yè)分電表，甚至是資料中心的機架式服務(wù)器等。

EM773芯片作為計量引擎，具備自動(dòng)單相(single phase) 電能計量功能，其API指令可大幅簡(jiǎn)化非計費式計量應用的設計工作。NXP EM773采用ARM Cortex™-M0處理器。

EM773電能計量芯片可達到‘輕松計量’- 即使沒(méi)有很深計量學(xué)專(zhuān)業(yè)背景的設計人員也能進(jìn)行非計費式計量設計。NXP EM773達成了創(chuàng )新設備的快速開(kāi)發(fā)與設計，并將終究改變我們的能源消耗模式，無(wú)論是家用電器、行動(dòng)設備，或是工業(yè)環(huán)境。

透過(guò)強大的ARM Cortex-M0平臺，NXP EM773可完成復雜的通訊任務(wù)，如運作多功能無(wú)線(xiàn)m-bus堆疊，如此一來(lái)，用電量資訊可在家中或企業(yè)內快速傳遞，并顯示在電腦和智慧手機等終端設備上。EM773標準展示組附有一個(gè)無(wú)線(xiàn)的插入式電表，可將資料從計量引擎透過(guò)無(wú)線(xiàn)m-bus傳輸到USB傳輸器。USB傳輸器采用的是NXP生產(chǎn)的OL2381無(wú)線(xiàn)收發(fā)器和LPC1343微控制器。

透過(guò)簡(jiǎn)單API指令存取的NXP計量引擎能自動(dòng)計算主動(dòng)功率(單位瓦特，精確度1%以?xún)?。計量引擎亦可計算被動(dòng)功率、視在功率(apparent power)、功率因子比例，甚至是總諧波失真(Total HarmonicDistortion; THD)。此外，附在電能計量芯片展示組的開(kāi)源插入式電表應用中整合了電量資料(kWh)，可發(fā)送至電腦上并顯示出來(lái)。

功能強大的32位元Cortex-M0平臺不僅支援最高48 MHz工作頻率，還保持小封裝尺寸和硅元件的低成本優(yōu)勢，成本與傳統的8位元和16位元微控制器相當。NXP EM773采用32KB快閃存儲器和8KB SRAM內存的整合設計，支援復雜的客戶(hù)應用軟件，透過(guò)減少外部元件數量提高系統的成本效益。利用NXP完整的展示設計成果和標準的ARM工具鏈環(huán)境的支援，EM773可進(jìn)一步降低成本。

系統方塊圖:

Key component of BOM:

系統應用圖:

Working Prototypes

Prototype PCB

Prototype USB Transceiver