ST 智能功率技术简化新兴的电表应用

意法半导体（STMicroelectronics）今天宣布一个新的电子电表IC，这个代号为STPM01的新产品集成了全电子电表所需全部核心电路，能够满足各种形式的电力测量需求，可以在最简单的低端应用中充当独立的电表，或者在基于单片机的复杂电表中用作系统外设，以支持远程测量、无功功率测量、多重电价和防篡改功能。

传统的机械电表已经使用一个多世纪了，至今几乎没有发生任何变化。电力公司正在寻求用电子电表代替机械电表的解决方案。电子电表有很多优点，如不断提高的精确度、可靠性及耐用性、容易调校配置，以及随时能够增加先进的功能，如多重电价、防篡改功能、提前买电、停电检测、功率因数测量和自动抄表服务。

STPM01是ST和世界最大的电表制造厂商之一的ISKRAEMECO公司合作开发的产品，是ST为ISKRAEMECO公司开发的ASIC解决方案的改进产品，采用ST先进的BCD6智能制造技术，能够在同一个芯片上集成所需的全部的模拟、数字和功率电路。主要模块包括模拟信号调节、两个模数转换器、一个硬连线的数字信号处理器（DSP）、一个连接外部单片机的SPI接口、一个用于调校配置芯片的56 位OTP（一次性可编程）块、一个在低端应用中驱动步进电机显示器的电压频率转换器和两个给模拟3V和数字1.5V电路供给的限流低压降稳压器。

灵活可配置的模拟前端使新IC兼容各种电流传感器，包括电流转换器、微欧姆分流器和Rogowski线圈。电表专用的数字信号处理器采用一种创新算法（ISKRAEMECO公司已经提交此项技术的专利申请），能够实时计算有功、无功和表观功率、RMS电压及电流和线路频率。

SPI接口通过OTP模块控制、配置和调校芯片，它的另一个功能是向外部单片机发送数字输出数据；在高端电表应用中，单片机负责数据采集和管理功能。此外，在对成本最敏感的低端应用中，计算出来的功率值还能在内部转换成直接驱动步进电机显示器的脉冲信号。

OTP模块支持快速准确的电压及电流传感器调校、相位校正和温度漂移，通过一个简单的PC接及软件即可存取OTP模块。STPM01的新增功能包括火线和地线电流监测、LED驱动器和零交越信号；电流监测用于加密电表中的防篡改功能；LED驱动器用于显示功率、防篡改检测和无负载状态；零交越信号用于消除在工业控制应用中大电感负载开关时产生的电弧现象。

STPM01具有很高的精度，完全符合IEC62052-11 和IEC62053-2X 0.5类单相电表规范，同时，同步引脚还支持三相电表应用。新器件具有很宽的电网电压（40-300VRMS）和线路频率（45-65Hz），能够测量的电流高达200ARMS。除高集成度带来的较低的成本外，因为增加了快速防篡改的OTP模块，STPM01还降低了与调校相关的隐藏的间接制造成本。

STPM01的支持工具包括两个演示板/参考设计：一个是STPM01驱动步进电机的独立电表解决方案的测量板；另一个是一块装有ST7单片机、LCD显示器和RTC的控制板，控制板通过SPI接口连接测量板，构成一个完整的中高端电表设备。

订购1000件，STPM01的单价是2美元。