安森美半导体应对智能电网挑战的高能效解决方案_海泰新能的空间

发展可再生能源是大势所趋。而太阳能和风力发电是智能电网的组成部分，同属于分布式发电范畴。推动智能电网发展可以带来许多优势，如利用双向通讯实现需求对应管理，缓和用电高峰，快速发现故障，避免停电事故，从而实现更高能效、可靠性及安全性；智能地整合新的替代能源，并为电动和混合动力汽车提供电力；更好地调整能源供需，xxx地利用发电厂及电网，减少碳排放量；提供动态的费率表，帮助客户优化总电能消费及电费支出，改善客户服务；及远程读表及远程通电和断电可以节省人力成本，提高运营效率等。

不过，在发展可再生能源和升级改造现有电网的同时，也面临着不少挑战。对半导体行业来说，{zd0}的挑战莫过于能量转换，因为发展可再生能源的关键在于优化能效。以太阳能供电的LED街道照明为例，这种应用需要高效可靠的太阳能板充电控制器，以及LED驱动器等关键器件，需求相当可观。而智能电网从发电、配电和现场区域网到智能电表通信及家庭区域网，也都需要诸多电子元器件。其中包括功率因数控制器、交流-直流(AC-DC)和直流-直流(DC-DC)控制器、稳压器、MOSFET、三端双向可控硅开关元件(TRIAC)、电力线载波调制解调器、滤波、输入/输出(I/O)及数据保护、线路驱动器及信号放大器、LCD背光驱动器、EEPROM存储器及智能卡接口等。

在应用中，通过在ISET引脚动态调节电流限制，从而实现{zd0}峰值功率追踪功能。一旦输入电压逐脉冲下降，电流限制就会被降低，直至输入电压恢复。这种方式无需使用价格昂贵的微控制器。这样实现的充电控制器会发现峰值功率点并进行动态调节，使其符合不断变化的电源特性。实际上，通过采用{zd0}峰值功率追踪技术，可以将较以往多30%的电荷从太阳能板传输至蓄电池，这样太阳能街灯系统就可以采用尺寸更小的太阳能板，从而带来显著的成本效益。图1是采用安森美半导体CS51221控制器的太阳能板充电控制应用示意图。

AMIS-49587符合IEC1334标准，有助于简化设计、降低开发及应用成本，并加速上市进程。该器件基于ARM7TDMI处理器内核，包含物理接口收发器(PHY)和媒体访问控制器(MAC)层，而大多数竞争方案都需要复杂的嵌入式软件来执行与AMIS-49587相同的功能。该器件采用扩频型移频键控(S-FSK)调制技术，结合xx的滤波，为长距离电力线提供可靠的低数据率通信，以及2,400 bps(波特)的半双工可调节通信速率。不到20千赫(kHz)的低工作频率配以自动中继器(repeater)功能，令通信更可靠，通信误差比其他及现有方案更低。图3是AMIS-49587的方框图。