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当今很多国家都已采用或即将部署智能电表系统，并采用自动远程集抄方式。目前备受关注的是法国ERDF的Linky电表项目。欧盟最大的电力配电网运营商、法国电力集团(EDF)的子公司——法国电网输送公 （ERDF）已经启动了一个涉及总数目3,500万只电表的项目。从2012年至2017年，该项目将把法国国内的传统电表统一更换成新型的Linky智能电表。这类智能电表通信采用了扩频的频移键控(S-FSK)电力线载波(PLC)技术。 安森美半导体在电表领域积累了十多年的丰富经验，为这一重要且快速增长的智能电表市场提供通用及稳定的方案，包括最新推出的PLC调制解调器系统级芯片(SoC)，可广泛用于智能电表、远程控制/家居显示屏(IHD)、太阳能逆变器、智能插座及智能街道照明等应用。 
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安森美半导体的PLC调制解调器技术特点及优势
安森美半导体在电力线载波调制解调器领域拥有10年的在传统及分体式电表抄表的应用及400多万片量产验证经验。此前先后推出了AMIS-30585和AMIS-49587 PLC S-FSK调制解调器方案，这两款均支持采用24 MHz时钟的ARM7TDMi内核，支持的载波速率分别为1,200bps和2,400bps，支持欧洲电工标准化委员会(CENELEC)频段，分别是A（9--95 kHz）和A，B（9-125kHz）频段。 以AMIS-49587 PLC调制解调器为例，它提供高集成度、符合IEC61334-5-1标准的低功耗PLC方案，用于智能电表系统自动读表及管理、街道照明控制、智能电力插头(power plug)和建筑物自动化等应用。AMIS-49587提供集成单芯片方案，帮助简化设计、降低开发及应用成本，并加速上市进程。它基于ARM7TDMI处理器内核，同时内嵌了物理层和(MAC)层。而大多数竞争方案需要复杂的嵌入式软件来执行与AMIS-49587相同的功能。它具有自动中继器(repeater)功能，进一步提高通信可靠性，通信成功率比其它可选及现有方案更高。AMIS49587藉板载低抖动锁相环(PLL)与交流主电源(mains)信号同步，内嵌的滤波器提供优异的白噪声(white noise)及窄带干扰抑制性能。AMIS-49587具备高集成度和内嵌协议处理，设计人员无需涉及PHY和MAC协定传输细节问题。这器件能够帮助节省多达50%的软件开发耗费，从而加快上市时间，降低总成本。 AMIS-49587是一体式方案，支持PLC现场部署要求的3种不同模式：MASTER (集中器)、SLAVE (电表)和SPY (给测试人员的原始数据)。本地微控制器(MCU)至PLC调制解调器进行串行通信，它是半双工，标准不归零(NRZ)格式，8个数据位1个停止位，可设定波特率(4,800、9,600、19,200和38,400波特)、3.3 V额定供电电压(通信引脚电平容限为5 V)。 这种PLC调制解调器具有许多优势。例如，片上实现物理层(PHY)和媒体访问控制器(MAC)层，重点在于应用层能在不到一个季度的时间内开发出全套互操作PLC方案，因此方案更安全、上市速度更快。此外，安森美半导体在此领域积累的现场10年、400万片量产验证了该方案的可靠性。同时，自动应用可信值/中继提供了通信可靠性的保证。由于包含16位分辨率的模拟前端，它也具有极优的噪声免疫性，免受不同类型噪声影响。 |
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这种PLC调制解调器的优势包括：组网方式灵活，方便维护；采用易用/藉串行接口配置；同时兼容单相和多相；该方案比基于数字信号处理器(DSP)的方案能耗更低。
FSK的接收是将变压器耦合过来的信号经过49587内部运放组成的滤波器进行高通滤波，滤除50Hz信号后，再在内部进行FSK解调，以还原成数字信号。IEC 61334-5-1的系统需要50Hz过零信号同步，49587有过零检测引脚对50Hz进行检测。如果系统对隔离有严格要求，50Hz检测信号可以增加光电耦合器进行隔离。 安森美半导体最新多载波PLC调制解调器NCN49597概览 NCN49597是安森美半导体新系列PLC调制解调器的最新产品，集成了低功耗32位ARM Cortex M0处理器及高精度模拟前端，可以支持多种协议。该器件基于双4,800波特扩频型频移键控通道技术，优化了能效和性能，同时提供极佳的强固性及可靠性，使其能在最严格的环境下工作。 NCN49597完全符合现行的IEC61334-5-1标准，同时与其前身AMIS49587保持引脚对引脚及功能兼容性，从AMIS-49587可以很容易地升级至NCN49597。新器件增加了多种创新特性，如现场可编程(32kB空间)、双载波、自动位同步(Auto Bit Sync)，以提升通信稳定性，简化应用及使用。 NCN49597支持多种协议，符合欧洲电工标准化委员会(CENELEC) A至D（9-148.5kHz）频段的可编程载波频率，速度更高，更稳定。这器件能够采用50 Hz或60 Hz的交流(AC)电压及直流(DC)电压工作，增大了其应用范围。它可以直接驱动LCD液晶屏，具有更高信噪比和更宽的载波频段。NCN49597多载波技术采用并行的两个S-FSK载波通道，每个通道都有两组载波，波特率可达4800 bps；每个通道内的载波可以互相穿插。 安森美半导体PLC调制解调器技术支持 安森美半导体为PLC调制解调器提供全面的技术支持。评估套件AMIS-49587EVK包含2个PLC调制解调器，用于客户端与服务器之间配置通信；套件包含的开源图形用户界面(GUI)可用于配置端到端通信。软件支持的PC工具包括可以用来测试和评估载波通信的PLC终端工具；工具使用C#开发，有可以在Linux平台上运行的版本。为了提高客户的开发速度，安森美半导体还提供PLC模块系统(图2)和PLC模块产品(图3)。 |
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结论
安森美半导体服务于PLC智能电表领域已有十多年的经验，先后推出了AMIS-30585和AMIS-49587等经过验证的PLC调制解调器产品及NCS5650 PLC线路驱动器，这些产品具有先进的技术特点及应用优势。安森美半导体最新推出的NCN49597 PLC调制解调器系统级芯片(SoC)，使用了诸如ARM Cortex等经证明的技术，使得应用方案既没有风险且简便易用，是智能电表等应用的理想选择。安森美半导体同时提供包括评估套件、软件、PLC模块系统及PLC模块产品等在内的技术支持，帮助客户加快产品开发及上市进程。 |
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