中心議題：

• 安森美半導體的智能電表省電解決方案

解決方案：

• 電源管理和穩壓方案
• 配置和調校用EEPROM方案
• I/O擴展芯片和邏輯轉換器

為wei了le提ti高gao能neng源yuan效xiao率lv，各ge國guo都dou在zai加jia快kuai智zhi能neng電dian網wang建jian設she
，大da力li推tui廣guang智zhi能neng電dian表biao
，以yi滿man足zu電dian力li需xu求qiu的de不bu斷duan攀pan升sheng。在zai快kuai速su推tui進jin智zhi能neng電dian表biao應ying用yong的de同tong時shi，電dian表biao開kai發fa商shang、為他們提供元器件的廠商，乃至最終用戶也在關注能讓智能電表更加省電的技術和產品，以在實現智能控製的同時，得到一款省電、安全和可靠的電表產品。作為提供高性能、高能效矽方案的供應商，安森美半導體擁有各種有助於節能的技術和產品，可以幫助智能電表廠商設計出更加高效省電的產品。

智能電表產品也需要省電

目前，歐美各國都在開展利用先進技術抑製電力消費高峰的實驗，智能電表在發揮結算
、管理等作用的同時


，也為智能用電提供了豐富、實時的增值服務。

智能電表最初的安裝目的是提升遠程抄表、遠程開關dengyewudexiaolv。youlezhinengdianbiao，meihudedianlixuqiukeyixiangxibawo，bingkeyigenjuxuyaozhiqidongbiyaoshuliangdefadianyupeidianshebei。suiranzhinengdianbiaoxuyaochengbenheanzhuangfeiyong
，danshikeyikongzhiduifadianyupeidianshebeidetouzi。ciwai，jinnianlaizhinengdianbiaokongzhigaofengxuqiuqidianlixiaofeiliangdexiaoguoyeyuelaiyuemingxian。dianligongsiliyongzhinengdianbiaoxiangyonghufasongdianlixiangguanxinxi(消費量與單價等)，從而根據需求響應減少電力消費量。

作(zuo)為(wei)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)中(zhong)最(zui)為(wei)基(ji)礎(chu)的(de)設(she)備(bei)之(zhi)一(yi)，智(zhi)能(neng)電(dian)表(biao)本(ben)身(shen)的(de)節(jie)能(neng)技(ji)術(shu)也(ye)在(zai)不(bu)斷(duan)受(shou)到(dao)關(guan)注(zhu)。因(yin)為(wei)智(zhi)能(neng)電(dian)表(biao)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)專(zhuan)用(yong)的(de)電(dian)池(chi)，如(ru)果(guo)智(zhi)能(neng)電(dian)表(biao)很(hen)耗(hao)電(dian)，電(dian)池(chi)的(de)壽(shou)命(ming)就(jiu)會(hui)縮(suo)短(duan)，表(biao)內(nei)電(dian)池(chi)電(dian)量(liang)不(bu)足(zu)還(hai)會(hui)影(ying)響(xiang)計(ji)量(liang)和(he)用(yong)戶(hu)用(yong)電(dian)。要(yao)為(wei)數(shu)以(yi)千(qian)萬(wan)計(ji)的(de)智(zhi)能(neng)電(dian)表(biao)更(geng)換(huan)電(dian)池(chi)對(dui)電(dian)力(li)公(gong)司(si)和(he)用(yong)戶(hu)都(dou)是(shi)一(yi)件(jian)繁(fan)瑣(suo)和(he)耗(hao)費(fei)成(cheng)本(ben)的(de)事(shi)。

安森美半導體的解決方案

為解決上述問題
，可以使用安森美半導體的一些有針對性的解決方案，從設計之初就解決智能電表的耗電問題。

電源管理和穩壓方案：

在這方麵安森美半導體有豐富的器件可供使用
，比如在AC-DC轉換應用方麵
，有用於低功率離線電源的自供電高電壓單片開關穩壓器NCP1010-4、用於中等功率離線電源的單片開關穩壓器NCP1027、高電壓門控振蕩器單片開關穩壓器NCP1050-5；在DC-DC轉換應用方麵
，有3A開關穩壓器NCP3170和NCP3155、1.5開關穩壓器或用作高達5A控製器的NCP3063/4

、0.5A/1.0 A/3A開關穩壓器LM2594/5/6、PWM控製器NCP3020/11和NCP1034；在LDO方麵，有500mA LDO線性穩壓器NCP5500、200mA輸出LDO線性穩壓器NCP4588
、50/150mA線性穩壓器NCP4640/1、100mA LDO線性穩壓器LP2951和80mA LDO線性穩壓器NCP562。這些產品在應用中的位置如圖1所示。這些電源方案具有高能效

、低能耗及豐富的保護特性等特點，非常適合智能電表應用。

圖1：適合智能電表應用電源管理和穩壓產品

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配置和調校用EEPROM方案：

智能電表涉及數據存儲的問題，需要使用安全可靠的存儲器。安森美半導體為智能電表應用提供了豐富的存儲器（如EEPROM、SRAM）解決方案。其中的EEPROM主要用於智能電表的配置和校準，密度涵蓋從1 kb到1 Mb

，編程/擦除周期高達100萬次，可在擴展的溫度範圍內工作。這些產品采用I2C
、SPI或MicroWire等不同接口類型，其中I2C接口產品也涉及完全陣列寫保護
、部分陣列寫保護及專用等不同類型。圖2是安森美半導體EEPROM產品的分類。安森美半導體還推出了一款用戶友好的便攜式編程工具EasyPRO?，用戶可以用它進行串行EEPROM（I2C、SPI、MICROWIRE）的編程，非常方便實用。

圖2：安森美半導體的EEPROM產品

圖3：安森美半導體的EEPROM編程工具

最近，安森美半導體又新推出了幾款EEPROM器件，包括CAT24M01、CAT24C512和CAT24M01，數據保持期高達100年。這些串行EEPROM的工作溫度範圍為-40℃至+125℃

，采用0.18微米(μm)低功耗CMOS工藝製造，無疑是降低智能電表能耗的最佳選擇。

I/O擴展芯片和邏輯轉換器：

安森美半導體的I2C I/O擴展芯片通過I2C總線或SMBus提供16位通用I/O功能。I/O口擴展芯片可用於MCU/DSP通用I/O口的擴展
，通過I2C擴展成8或16位GPIO。當應用中需要額外的I/O口來連接ACPI電源開關、傳感器
、按鈕、LED、風扇等時，可使用I/O擴展器件實現簡單的解決方案。I/O擴展芯片的輸出可直接驅動LED、風扇、繼電器等開關控製；輸入為鍵盤、定時器/傳感器等檢測輸入，帶中斷功能。對於遠距離很多個控製觸點與主機之間的通訊
，采用I2C I/O擴展技術，可大大簡化多股排線布線不便的問題。這方麵的產品有PCA9655E、PCA9535E、PCA9535EC、PCA9639E和PCA9639ER。例如，PCA9655E提供了一個開-漏lou中zhong斷duan輸shu出chu，當dang任ren何he輸shu入ru狀zhuang態tai與yu其qi對dui應ying的de輸shu入ru端duan口kou寄ji存cun器qi狀zhuang態tai不bu同tong時shi
，該gai功gong能neng就jiu被bei激ji活huo。中zhong斷duan輸shu出chu用yong來lai為wei係xi統tong主zhu控kong提ti供gong改gai變bian了le的de輸shu入ru狀zhuang態tai。上shang電dian複fu位wei可ke設she置zhi寄ji存cun器qi的de默mo認ren值zhi，並bing初chu始shi化hua器qi件jian狀zhuang態tai機ji。三san個ge硬ying件jian引yin腳jiao（AD0、AD1、AD2）用於配置器件I2C總線從地址。允許多達64個器件共享同一個I2C總線和SMBus，這一特點為應用提供了極大的靈活性。

安森美半導體的邏輯轉換器是一種雙電源電壓邏輯轉換器
，可以連接在不同的供電電壓下工作的IC和印刷電路板。這類采用獨立電源（VL<VCC，VL = VCC或VL> VCC）的器件具有100 pF的高電容驅動

、過壓容限啟用和I/O引腳


、非優先上電順序和斷電保護功能，可以為印刷電路板內和印刷電路板之間的連接提供靈活的路徑，如圖4所示。

圖4：采用邏輯轉換器的互連

總結

以上介紹的解決方案都是智能電表的重要功能模塊和組件。除此之外，安森美半導體還為智能電表提供其他豐富的產品選擇，如PLC調製解調器及線路驅動器、溫度檢測、智能卡接口、保護和濾波，以及時鍾
、接口等產品，方便用戶構建應用於智能電表的完整解決方案。