Smarte Zähler für smarte Grids
gemäß dem EnWG, dem erneuerbaren Wirtschaftsgesetz, ist in Deutschland seit 2010 die Montage "intelligenter Energiezählern" bei Neubauten obligatorisch. Diese sollen „dem jeweiligen Anschlussnutzer den tatsächlichen Energieverbrauch und die tatsächliche Nutzungszeit widerspiegeln“, steht da in Paragraph §21d.
Damit sind zwar nur Mindestanforderungen formuliert, jedoch ein Paradigmenwechsel vom klassischen Ferraris-Zähler zur prozessorgestützten Elektronik eingeleitet, denn Nutzungszeiten kann die installierte Elektromechanik nicht erfassen. So eröffnen sich mit den smarten Zählern auch anspruchsvolle Features wie das Loggen von Verbräuchen zur Erstellung von Lastprofilen oder die Möglichkeit zur Abfrage über das Internet.
Die Basisarbeit bleibt aber die extrem genaue und effiziente Erfassung der Strom- und Spannungswerte am Ort des Verbrauchs. Der Halbleiterhersteller IDT hat diesen wachsenden Bedarf erkannt und eine gesamte Produktlinie an Ein- und Mehrphasen Metering-ICs entwickelt.
Übersicht der Metering-Lösungen von IDT
Einzel- und Mehrphasen Metering-ICs
Die neue Familie von Mehrphasen-Energiezähler-ICs von IDT weist den industrieweit größten Dynamikbereich und den niedrigsten Temperaturkoeffizienten auf. Damit können Hersteller von Smart-Energy-Zählern nicht nur die Geräteleistung verbessern, sondern auch durch Konsolidierung der Produktvarianten und Vereinfachung der Kalibrierung Kosten senken.
Die Mehrphasen-Energiezähler-ICs 90E32 und 90E36 ergänzen IDTs 90E2x-Familie von Einphasen-Zählerbausteine zum umfangreichen Portfolio mit Lösungen für alle Zählertypen. Ihr Dynamikbereich beträgt 5000:1 (90E32) sowie 6000:1 (90E36). Dank IDTs eigener Temperatur-Kompensations-technologie erzielen sie einen hervorragenden Temperaturgang (Referenzspannung < +/-5ppm/°C) und eine außergewöhnliche Performance über einen weiten Bereich von Implementierungen und Umgebungsbedingungen. Insgesamt ergibt sich eine Genauigkeit von ±0.2% im Temperaturbereich von -40 ºC .. +85 ºC.
Die Bausteine sind vollständig konform mit internationalen (IEC, ANSI) und chinesischen (GB, DL) Standards und können sowohl für Dreiphasen-Zähler mit 4 Leitungen (3P4W) sowie solchen mit 3 Leitungen (3P3W) für Wirk- und Scheinleistungsmessungen verwendet werden.
Der IDT90E36 verfügt zudem über eine integrierte Rechen-Engine zur diskreten Fouriertransformation (DFT) sowie Erkennung der harmonischen Verzerrung (THD = Total Harmonic Distortion), Zugriff zu den Rohdaten der A/D-Konverter (ADC) über einen Direct-Memory-Access (DMA) Port sowie vielseitige Parameter Meßfunktionen.
Diese Eigenschaften bieten zusätzliche Flexibilität während des Entwicklungsprozesses und erweitern die Anwendungsmöglichkeiten des Bausteins auf Data-Aquisition-Terminals (DAT) und andere elektrische Geräte zum Monitoring elektrischer Parameter.
Produktbroschüre 90E21 (single phase)
Produktbroschüre 90E22 (single phase)
Produktbroschüre 90E23 (single phase)
Produktbroschüre 90E24 (single phase)
Produktbroschüre 90E32 (poly phase)
Produktbroschüre 90E36 (poly phase)
Konzept des analogen Frontends
Grundsätzlich besteht ein elektronischer Stromzähler aus einer Einheit zur Messwerterfassung, einer zur Speicherung und Verarbeitung der erfassten Strom- und Spannungswerte sowie Kommunikations-schnittstellen zum Austausch der Daten.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Trennung von Meßwerterfassung und Meßwertverarbeitung bzw. -aufbereitung in 2 separate ICs sinnvoll ist, da es Herstellern größere Flexibilität bei der Auswahl bevorzugter CPU-Architekturen gibt und Verarbeitungsalgorithmen, die teilweise über Jahre entwickelt wurden, weiterhin genutzt werden können.
Dementsprechend integrieren die Metering-ICs von IDT alle notwendigen Funktionen zur Erfassung der analogen Werte sowie Konditionierung und Filterung und bieten eine leistungsfähige serielle Schnittstelle (SPI) zur Übergabe der Größen an eine Host-CPU. Als analoges Frontend erledigen sie somit alle Aufgaben zur Erfassung der physikalischen Größen Strom, Spannung, Phasenlage, Wirk- und Scheinleistung, Verzerrung (bzw. Oberwellen) mit der gesetzlich vorgeschriebenen Präzision und Reproduzierbarkeit und überlassen Kommunikations- und Speicheraufgaben einer nachgeschalteten CPU.
IDT bietet Referenzschaltungen bzw. Entwicklungssysteme für die Single-Phase sowie Poly-Phase-Metering ICs samt Layoutdaten, Betriebs- und Kalibrierungssoftware, so dass einer raschen Implementierung der Bausteine in smarte Zähler nichts im Wege steht.
Hi-Q News
Dateien zur Hi-Q News
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