安森美半导体智能电表方案
已有 178 次阅读 2019-02-11 09:14安森美半导体致力于推动高能效创新,充分利用行业领先的专知和丰富的经验,提供用于智能电表方案的丰富产品阵容,包括电源管理IC、PLC调制解调器、ZigBee产品、小信号二极管及晶体管、高压开关、整流器、高压快速IGBT、MOSFET、内存、接口、温度传感器、控制器、专用标准产品(ASSP)、逻辑等等,接下来我们将重点介绍电源管理方案和电力线通信产品。
1. 创新的电源管理方案助智能电表实现更高工作能效
智能电表要求电源管理模块提供:
- 灵活的接口支持宽输入电压范围
- 在所有负载条件下提升能效
- 能承受故障情况的产品, 如更高输入电压或在3相网络中意外的两相连接等情况以及更多类似情况,以测试智能电表在不同条件的可靠性
- 改善整体负载的抗电磁干扰
- 消除噪声
- 基于输出功率要求调整输出电流保护的能力
为此,安森美半导体提供3个工业级的方案用于智能电表电源管理实现更高工作能效。
方案1:NCP107X系列
安森美半导体的NCP107x系列 (图1)是带700 V开关的共源共栅(Cascode),它将双450 V输入与电流平衡串联,是具齐纳基准的Cascode方案,提供高集成度、短路保护、最大峰值电流设定点和斜率补偿、动态自供(无需辅助绕线),专用于当输出功率需求减弱,IC自动进入频率反走模式并提供轻载时的极高能效,而当功率需求进一步减弱,它进入跳周期模式以降低待机能耗至空载情况。
方案2:NCP125X系列
安森美半导体的脉宽调制(PWM)系列NCP125X(图2),它集成了1000 V MOSFET和PWM控制器,将双450 V输入与电流平衡串联,而分离的带控制器的高压单一MOSFET取代了Cascode,该系列电路的关键特性包括:频率反走以保持输出负载条件、限制最大传输功率而不影响待机性能、跳周期运行改进抗电磁干扰性能等等。
方案3:专利的电源管理方案
智能电表有特定要求来支持3相和打开与高达450 V的宽输入范围的中性连接。安森美半导体已开发出新型预稳压器拓扑结构,可结合标准开关电源IC使用以满足智能电表的要求。
该方案在主电源和开关电源之间添加了一个200 V的稳压器以减少250 V大容量输入电容,且电源支持高压供电和3相,是安森美半导体的专利。由于电源电压降低,更大的反射电压能力可提供更高的变压器设计能力,开关损耗减小提升了抗电磁干扰的性能,而缓冲器尺寸减小、耗散降低,开关电源能效得以全面提升,并节省整体系统级成本。
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