Maxim參考設(shè)計(jì)平臺加速新一代智能電表的設(shè)計(jì)

Maxim Integrated Products, Inc (NASDAQ：MXIM)推出Newport智能電表參考設(shè)計(jì)平臺。該平臺集成了最新的計(jì)量、安全和電力線通信(G3-PLC)技術(shù)，為電力行業(yè)提供多種智能電網(wǎng)的評估途徑，為制造商提供簡單易用的智能電表設(shè)計(jì)，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。高集成度和最高精度設(shè)計(jì)有效降低了基礎(chǔ)設(shè)施成本，Newport采用高度可靠、高度靈活且堅(jiān)固耐用的集成器件，能夠在惡劣條件下保持系統(tǒng)高性能運(yùn)行。該設(shè)計(jì)印證了Maxim針對智能電網(wǎng)提供計(jì)量、通信、安全、接口、供電及時(shí)間記錄優(yōu)異方案的承諾。提供獨(dú)立的G3-PLC集中器板，支持電表與集中器的通信測試。
支持已知需求；預(yù)測未知需求
智能電網(wǎng)的部署存在一定的確定性和不確定性。任何智能電表都需要高精度、可靠通信以及高度安全和更長的使用壽命。為確保設(shè)計(jì)滿足這些性能標(biāo)準(zhǔn)，Newport評估平臺集成了71M6541片上表計(jì)系統(tǒng)(SoC)，在2000:1的寬電流范圍內(nèi)精度高達(dá)0.1%。G3-PLC芯片組包括MAX2991和MAX2992，具有自適應(yīng)頻率映射、陷波和可靠工作模式，確保噪雜條件下的正常通信。MAXQ1050安全微控制器支持高級和可升級的加密標(biāo)準(zhǔn)，防止黑客攻擊。Maxim一貫的高質(zhì)量可確保任何現(xiàn)場條件下長時(shí)間的正常通信。
新應(yīng)用的需求，例如EV反向饋電控制，由此看出，智能電網(wǎng)系統(tǒng)需要適應(yīng)各種新興應(yīng)用的變化。Newport智能電表參考設(shè)計(jì)平臺采用功能強(qiáng)大集成器件，能夠靈活應(yīng)對各種不確定性需求，例如加密算法、不同的通信協(xié)議，以及對現(xiàn)場可升級電表的需求。通過使用這一智能電表平臺，設(shè)計(jì)者可評估MAX2991/MAX2992 G3-PLC兼容芯片組、71M6541表計(jì)SoC，以及MAXQ1050安全微控制器在其新一代智能電表中的應(yīng)用。
高集成度支持多功能設(shè)計(jì)
Newport平臺包括兩套通信器件，可以采用獨(dú)立的鄰域網(wǎng)(NAN)和家域網(wǎng)(HAN)接口。參考設(shè)計(jì)安裝了一套Maxim的G3-PLC芯片組(MAX2991/MAX2992)，支持電表至集中器(A路徑)、電表至室內(nèi)顯示器及家庭網(wǎng)關(guān)(B路徑)或兩個(gè)路徑的通信。該芯片組兼容于新興OFDM電力線通信標(biāo)準(zhǔn)IEEE? P1901.2，支持系統(tǒng)互操作。MAX2992還包括帶有AES-128加密/解碼功能的CCM安全認(rèn)證協(xié)處理器。
71M6541高集成度表計(jì)SoC為Newport平臺提供計(jì)量。這一經(jīng)過實(shí)踐考驗(yàn)的解決方案在-40°C至+85°C工業(yè)溫度范圍內(nèi)及2000:1的電流范圍內(nèi)能夠保持誤差 0.1%的精度。71M6541組合了功能強(qiáng)大的可編程、可定制32位計(jì)算引擎；采用公司單轉(zhuǎn)換器技術(shù)(Single Converter Technology?)的22位∑-Δ ADC、帶有低功耗RTC和數(shù)字溫度補(bǔ)償功能的5MHz 8051兼容MPU核、閃存、LCD驅(qū)動(dòng)器、UART以及I2C 接口。這種模塊式組合允許針對特定的測量進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，可配合各種不同的傳感器使用，包括分流器、電流變送器及羅氏線圈。Newport平臺還是目前唯一支持隔離并聯(lián)表計(jì)技術(shù)的解決方案，降低BOM費(fèi)用，增強(qiáng)可靠性以及防篡改。
在智能電網(wǎng)安全性方面，一項(xiàng)重要內(nèi)容是通過電表接入電網(wǎng)的安全性。如果有黑客肆意破壞，潛在的災(zāi)難性事故就會(huì)蔓延至電網(wǎng)。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，Newport平臺增加了MAXQ1050，它支持高級不對稱加密方法，例如橢圓曲線，并且還可防止物理攻擊。MAXQ1050采用尖端的安全機(jī)制保護(hù)加密數(shù)據(jù)；兩路自毀輸入和各種其它環(huán)境監(jiān)測器(溫度和電壓傳感器)在檢測到攻擊條件時(shí)即刻擦除加密數(shù)據(jù)，從而防止落入黑客之手。器件支持采用硬件加速器的高速加密，包括AES、RSA、DSA、ECDSA、SHA-1、SHA-224、SHA-256和3DES。硬件隨機(jī)數(shù)發(fā)生器用于產(chǎn)生密鑰和質(zhì)詢。
Newport智能電網(wǎng)平臺還包括其它多種重要元件，確保成功評估設(shè)計(jì)。由MAX17498提供完備的電源管理，這是一款電流模式脈寬調(diào)制調(diào)節(jié)器，適用于AC-DC和DC-DC轉(zhuǎn)換器。DS3231M實(shí)時(shí)時(shí)鐘提供增強(qiáng)的定時(shí)精度，MAX13256和MAX13412提供隔離的RS-485接口。