STPM01 este proiectat să fie partea centrală a diverselor arhitecturi pentru măsurarea energiei. Flexiblitatea sa diversă permite crearea câtorva soluţii de măsurare, de la costuri scăzute până la costuri ridicate.
Tehnologia avansată BICMOS permite procesorului STPM01 să ajungă la performanţe ridicate cu exactitate permiţând suportul specificatiilor EC62052-11,I EC62053-X, pentru clasa de o fază până la 0,5 watti măsuraţi.
DESCRIEREA STPM01
Flexibilitatea şi configurabilitatea analogică permite folosirea diferiţilor senzori de curent cum ar fi bobinele ROGOWSKI sau transformatoarele de curent.
STPM01 este furnizat împreună cu 2 regulatoare interne de joasă tensiune care alimentează partea analogică şi cea digitală separat, pentru o înaltă precizie şi stabilitate.
Un DSP intern procesează mostrele de semnal venite de la intrarea analogică şi furnizează toate datele (cum ar fi energia activă, reactivă şi aparentă, curentul şi tensiunea RMS precum şi frecvenţa liniei) de-a lungul unui SPI care este folosit de asemenea pentru controlul, configurarea şi calibrarea dispozitivului într-o metodă foarte rapidă.
Procesarea energiei este furnizată de DSP unei părţi interne care permite accesul direct la un motor pas cu pas pentru măsurarea ieftină a energiei.
SPI este de asemenea folosit pentru a conecta dispozitivele la microcontrolere. În acest caz el acţionează ca o componentă periferică, furnizând date la microcontroler care este responsabil de managementul lor.
CARACTERISTICI STPM01
Principalele caracteristici sunt:
– monitorizarea continuă a curentului pentru detecţia şi măsurarea exactă a energiei;
– driver de LED-uri pentru vizualizarea informaţiilor despre putere, detecţie şi condiţiile fără încărcare;
– intersectarea zero a curentului sinusoidal existent permite comutarea ON/OFF la încărcarea inductivă puternică evitând fenomenul de arcuire.
RAPIDITATE ŞI CONTROL SIMPLU
Blocul OTP are un set complet de biţi pentru configurare şi calibrare. El permite calibrarea rapidă şi precisă a senzorilor de curent şi tensiune, corecţia de fază şi controlul dispersiei de temperatură.
ST a dezvoltat un soft de control cu interfaţă pentru PC permiţând datelor să fie citite de la STPM01, controlul şi calibrarea datelor.
UNELTE PROMOŢIONALE
Sunt disponibile 2 plăci de test: una este pentru soluţia cu STPM01 independent, iar cealaltă este o soluţie completă cu acelaşi modul cuplat prin SPI la o placă de control echipată cu ST7 MCU, monitor LCD şi RTC pentru aplicaţii medii sau înalte.
ARHITECTURA
Privind la funcţiile generale din diagrama bloc pentru aplicaţii de măsurare a energiei sunt evidente 3 soluţii: complexitate joasă, medie şi înaltă.
1. Soluţiile constructive de complexitate joasă conţin doar senzor de curent şi tensiune AFE (Analog Front End), ADC (Analog Digital Convertor), DSP (Digital Signal Processor) şi un display pentru afişarea valorilor măsurate ale energiei active în Kwh.
2. Soluţiile constructive cu complexitate medie permit folosirea unui display LCD şi sunt capabile să calculeze curentul reactiv şi aparent. Implementarea unor asemenea soluţii necesită în principal, pe lângă soluţia constructivă de complexitate joasă un MCU împreună cu RTC, reset IC şi memorii EEPROM, FLASH sau RAM.
3. Soluţiile constructive cu complexitate ridicată adaugă alte opţiuni ca şi măsurare automată şi facturi preplătite. Din aceste motive este necesară o conexiune (RF, GSM, PLM, IrDA) sau un cititor de cartelă.
SECŢIUNEA AFE-ADC-DSP
Această secţiune este implementată de componenta STPM01 care este un circuit integrat ce integrează partea de semnale analogice ADC şi DSP. Poate fi definit ca şi un singur chip pentru măsurarea energiei în concordanţă cu specificaţiile IEC62052, IEC62053-2X pentru clasa 0,5AC. Este capabil să măsoare valorile activă, reactivă şi aparentă ale energiei şi de asemenea valorile RMS ale tensiunii şi curentului. Suportă toate metodele senzoristice cum ar fi bobine Rogowski şi transformatoare de curent.
Acest integrat poate fi folosit ca şi un singur chip pentru implementarea măsurării energiei pe o fază sau ca dispozitiv periferic într-un microcontroler bazat pe măsurarea de energie pe o fază sau trei faze
SECŢIUNEA CITITOR INTELIGENT DE CARTELĂ
Pentru soluţiile constructive de complexitate ridicată poate fi implementată funcţionarea preplătită cu cititoare inteligente de cartelă. În acest caz ST are o gamă largă de microcontrolere (familia ST7XXX), ST8004 şi ST890, care sunt interfeţe inteligente pentru cititoare de cartelă. Acestea reprezintă o soluţie posibilă pentru acest caz de măsurare a tensiunii.
ALTE SECŢIUNI
Alte câteva funcţii mici ar putea fi luate în considerare:
Exemplu: implementarea unui “breaker” care blochează furnizarea de energie la supratensiune, lucru ce poate fi realizat cu un POWER MOSFET de la ST (familia SuperMESH “NK” de 600V 1A sau 800V 3A) conectate la un switch electromecanic.
Distribuitor autorizat pentru România al produselor STMicroelectronics
Str. Bună Ziua FN, 400495 Cluj-Napoca
Tel: +40264599942; +40264438401 Fax: +40264596862; +40264438403
www.vitacom.ro e-mail: industrie@vitacom.ro