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Chips für intelligente Verbrauchszähler

29. Mai 2010, 9:54 Uhr | Heinz Arnold
© Freescale

Mit den neuen Mikrocontrollern von Freescale Semiconductor können intelligente Strom- und Verbrauchszähler mit einer Sabotageerkennung und einer Echtzeitüberwachung der Verbrauchsdaten ausgestattet werden.

Die neuen Freescale-Bausteine kombinieren auf einem Chip eine Reihe von Schlüsselfunktionen: Dank der integrierten Real-Time-Clock können Energieversorgungsunternehmen je nach Tageszeit, Nachfrageprofil und Netzauslastung unterschiedliche Tarife in Rechnung stellen. Darüber hinaus verfügt die RTC über Mechanismen zur Sabotageerkennung. Erkennt sie Manipulationen, so alarmiert sie den Energieversorger. Als Puffer eingesetzte Akkus verhindern Manipulationen während eines Stromausfalls.


Die Controller enthalten zwei separate Flash-Speicherblöcke, so dass der Zähler mit einer Flashbank weiterarbeiten kann, während die andere mit neuer Firmware geladen wird. Teure Ausfallzeiten lassen sich so vermieden.

MCF51EM256

Auf dem MCF51EM256 hat Freescale den 32-Bit-ColdFire-V1-Kern mit MAC-Modul,  vier nach dem SAR-Verfahren arbeitende 16-Bit A/D-Wandler und ein programmierbares Verzögerungsmodul für die Kompensation von Phasenfehlern bei der Drehstrommessung sowie einen flexiblen LCD-Controller für bis zu 288 Segmente integriert.
Außerdem bietet Freescale ein Referenzdesign einschließlich Software für Mehrphasenbetrieb an 110-V-Netzen (USA) und 230-V-Netzen (EMEA/ASIEN) an. Die Chips sind entsprechend der gängigen Normen wie IEC (International Electrotechnical Commission) vorzertifiziert.

MC9S08LH64

Der MC9S08LH64 enthält einen  8-Bit-S08-Rechenkern, einen Oszillator mit geringer Stromaufnahme für präzises Timing auch im Energiesparmodus und einen 16-Bit-SAR-A/D-Wandler. Damit lassen sich kostengünstige Einphasen-Stromzähler mit flexibler und Strom sparender integrierter LCD-Ansteuerung realisieren. Ein entsprechendes Referenzdesign ist auf Anfrage erhältlich.

MC9S08GW64

Für den Aufbau von Einphasen-Stromzählern und Durchflussmessern für Gas und Wasser hat Freescale den MC9S08GW64 konzipiert. Der Controller ist mit dem 8–Bit-S08-Kern¸ zwei 16-Bit-A/D-Wandlern und einem programmierbaren Verzögerungsmodul für die Kompensation von Phasenfehlern ausgestattetet. In Gas- und Wasserzählern erfasst der integrierte Impulszähler auch im Stop-Modus automatisch entsprechende Sensorwerte –  eine Voraussetzung für Zähler, die nach dem Durchflussprinzip arbeiten.
Diverse Referenzdesigns mit entsprechender Hard- und Software befinden sich in Entwicklung, darunter ein Einphasen-Stromzähler mit integriertem AFE sowie ein Referenzdesign für einen nach dem Durchflussprinzip arbeitenden Gas- und Wasserzähler.
Der MCF51EM256 steht ab sofort zur Verfügung, bei Abnahme von 10.000 Stück kostet er 3,97 Dollar. Der Preis für den MC9S08LH64 liegt bei 2,79 Dollar. Den MC9S08GW64-will Freescale noch in diesem Jahr liefern. Online-Training, Videos, Webcasts, technische Dokumentation und Applikationsschriften sind unter www.freescale.com/coldfire, www.freescale.com/metering, und www.freescale.com/mqx erhältlich. 


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