STMicroelectronics apresenta nova solução para Medidores Inteligentes Modulares com maior flexibilidade, precisão e menor custo
O chipset de medição com a melhor relação de custo-benefício combina um CI de medição configurável com um sensor inteligente separado para aumentar o desempenho e a escalabilidade do hardware
À medida que as instalalações de medidores eletrônicos inteligentes aceleram globalmente, a STMicroelectronics , anunciou a nova famíla de circuitos integrados para medição de energia que oferecem a solução mais precisa e com melhor custo-benefício para a próxima geração de medidores inteligentes.
Ao contrário dos tradicionais medidores eletromecanicos de energia Watt-hora, que são vulneráveis ao desgaste e a fraudes, além de apresentarem recursos limitados, os medidores de energia inteligentes, ou medidores de energia eletrônicos, são dispositivos que não possuem partes móveis e podem suportar sofisticadas técnicas de detecção de fraudes (tamper detection) além de interface de comunicação bidirecional para melhor gerenciamento da rede e cobrança.
Os novos medidores permitem que as empresas concessionárias de energia realizem leituras remotas automáticas e façam com que o consumo de energia seja transparente, podendo ser administrados diretamente para os consumidores. Cerca de oito milhões de medidores inteligentes foram instalados nos EUA em 2009, ao passo que a Ásia deverá se tornar o maior mercado do mundo até 2014, além de grandes projetos na Itália, França e Espanha, que deverão ajudar a levar o número de instalações na Europa para além de 100 milhões de unidades até 2015.
“Acreditamos que este novo chipset seja um importante marco que vai consolidar a liderança da ST no fornecimento de soluções de semicondutores de medidores inteligentes de classe mundial,” afirma Pietro Menniti, Vice Presidente e Gerente Geral, Unidade de Negócios Industriais (Industrial Business Unit, Divisão Industrial e Conversão de Energia (Industrial and Power Conversion Division) da STMicroelectronics. “Os novos chips STPMC1 e STPMS1/S2 lançados hoje suportam uma nova abordagem modular que vai oferecer maior precisão e reduzir os custos no desenvolvimento dos mais avançados medidores inteligente polifásicos para aplicações industriais.”
Smart Grids e Power-Line Communications
Os medidores inteligentes são um fator chave para o “Smart Grids”, um termo que é largamente utilizado para descrever a próxima geração de redes digitais e inteligentes que vão acrescentar funções de monitoramento, análise, controle e comunicação à rede elétrica para aumentar a confiabilidade e a eficiência, controlar os custos e aumentar a capacidade. Os Smart Grids estão sendo projetados para ajudar a enfrentar os desafios energéticos do séc. XXI, tais como a redução do consumo, gerenciamento da energia de fontes renováveis, e as necessidades de carga criadas pelo uso cada vez maior de veículos híbridos e elétricos.
Além dos medidores inteligentes, outra tecnologia chave exigida para essas redes inteligentes e confiáveis é a Power-Line Communications (PLC). As soluções de chips PLC da ST já são largamente utilizadas em grandes projetos Europeus de infraestrutura de medição inteligente, juntamente com avançados chips de metrologia, ou chips de “medição”.
Modulação e Metrologia em medidores modulares
Os medidores inteligentes incluem duas funções principais: mediçao de alta precisão dos sinais de corrente e tensão, e um processador de metrologia dedicado para calcular o consumo de energia. Dentro de poucos anos, as funções de metrologia inteligente também deverão ser largamente adotadas em aparelhos eletrodomésticos, ar-condicionado e sistemas de fornecimento de energia. Os chips de medição mono-fásicos, como as atuais soluções da ST – os chips STPM01, STPM10 e STPM11/12/13/14 – integram essas soluções de forma eficaz em um único componente.
Entretanto, nos medidores inteligentes tri-fásicos, ou polifásicos, voltados a aplicações industriais, uma abordagem modular que separe o sensoriamento da corrente/tensão da seção de metrologia pode aumentar a precisão e a economia. Os circuitos integrados moduladores de sensoriamento podem ser montados mais próximos dos transdutores de medição para reduzir os efeitos de ruído. Além disso, o mesmo projeto pode ser reutilizado de forma econômica em uma série de produtos de medição sem reprojetar/redesenhar a seção de metrologia, bastando acrescentar a quantidade necessária de moduladores de sensoriamento.
Os novos chipsets de medição STPMC1 e STPMS1/S2 Poly-Phase (polifásicos)
Juntos, os novos STPMC1 e STPMS1/S2 da ST criam o chipset com melhor custo/benefício da indústria para medidores inteligentes modulares, suportando as normas IEC e ANSI para medidores AC Watt até classe 0.2 em 50 ou 60Hz. O CI de metrologia STMPC1, que tem cinco canais de entrada, aceita medições de três fases com a opção de usar o quarto canal para detecção de tamper ou de temperatura, e o quinto canal para monitorar o campo magnético através de sensor Hall. O dispositivo pode ser configurado e calibrado para qualquer padrão de distribuição internacional.
O STPMS1 e o STPMS2 são moduladores delta-sigma dual-channel que convertem os valores analógicos de corrente e tensão de cada fase e transmitem dados digitais para o STPMC1. Eles podem ser colocados bem próximos do sensor de corrente para evitar extensas trilhas de sinal analógico e interferencia de ruído. Além disso, a quantidade reduzida de conexões e a implementação discreta permite o uso de 3 shunts para monitorar as correntes de um medidor trifásico isolando apenas os sinais digitais ao invés da utilização de sensores de corrente isolados de alto custo. O STPMS1 tem um modulador de primeira ordem, ao passo que o STPMS2 tem um modulador de segunda ordem que proporciona maior precisão.
Principais recursos do produto:
STPMC1
Suporta bobina Rogowski, transformador de corrente, shunt ou sensor de efeito Hall.
Algoritmo de calculo de energia livre de ondulação (ripple-free)
Memória OTP para configuração e calibração.
Interface SPI
STPMS1/S2
Dois moduladores sigma-delta
Amplificador programável chopper-stabilized low-noise e low-offset
Referência de precisão de tensão: 1.23V e 30ppm/°C máx
Suporta padrões IEC e ANSI até medidores AC Watt classe 0.2
Preços e disponibilidade
Consulte a ST para cotações de qualquer volume. O STPMC1 já está em plena produção. Os CIs STPMS1 e do STPMS2 já possuem amostras disponíveis, com início da produção em breve.
Mais informações sobre a ST podem ser obtidas no sitewww.st.com.
Fonte: Elektor on line - nº 151.
À medida que as instalalações de medidores eletrônicos inteligentes aceleram globalmente, a STMicroelectronics , anunciou a nova famíla de circuitos integrados para medição de energia que oferecem a solução mais precisa e com melhor custo-benefício para a próxima geração de medidores inteligentes.
Ao contrário dos tradicionais medidores eletromecanicos de energia Watt-hora, que são vulneráveis ao desgaste e a fraudes, além de apresentarem recursos limitados, os medidores de energia inteligentes, ou medidores de energia eletrônicos, são dispositivos que não possuem partes móveis e podem suportar sofisticadas técnicas de detecção de fraudes (tamper detection) além de interface de comunicação bidirecional para melhor gerenciamento da rede e cobrança.
Os novos medidores permitem que as empresas concessionárias de energia realizem leituras remotas automáticas e façam com que o consumo de energia seja transparente, podendo ser administrados diretamente para os consumidores. Cerca de oito milhões de medidores inteligentes foram instalados nos EUA em 2009, ao passo que a Ásia deverá se tornar o maior mercado do mundo até 2014, além de grandes projetos na Itália, França e Espanha, que deverão ajudar a levar o número de instalações na Europa para além de 100 milhões de unidades até 2015.
“Acreditamos que este novo chipset seja um importante marco que vai consolidar a liderança da ST no fornecimento de soluções de semicondutores de medidores inteligentes de classe mundial,” afirma Pietro Menniti, Vice Presidente e Gerente Geral, Unidade de Negócios Industriais (Industrial Business Unit, Divisão Industrial e Conversão de Energia (Industrial and Power Conversion Division) da STMicroelectronics. “Os novos chips STPMC1 e STPMS1/S2 lançados hoje suportam uma nova abordagem modular que vai oferecer maior precisão e reduzir os custos no desenvolvimento dos mais avançados medidores inteligente polifásicos para aplicações industriais.”
Smart Grids e Power-Line Communications
Os medidores inteligentes são um fator chave para o “Smart Grids”, um termo que é largamente utilizado para descrever a próxima geração de redes digitais e inteligentes que vão acrescentar funções de monitoramento, análise, controle e comunicação à rede elétrica para aumentar a confiabilidade e a eficiência, controlar os custos e aumentar a capacidade. Os Smart Grids estão sendo projetados para ajudar a enfrentar os desafios energéticos do séc. XXI, tais como a redução do consumo, gerenciamento da energia de fontes renováveis, e as necessidades de carga criadas pelo uso cada vez maior de veículos híbridos e elétricos.
Além dos medidores inteligentes, outra tecnologia chave exigida para essas redes inteligentes e confiáveis é a Power-Line Communications (PLC). As soluções de chips PLC da ST já são largamente utilizadas em grandes projetos Europeus de infraestrutura de medição inteligente, juntamente com avançados chips de metrologia, ou chips de “medição”.
Modulação e Metrologia em medidores modulares
Os medidores inteligentes incluem duas funções principais: mediçao de alta precisão dos sinais de corrente e tensão, e um processador de metrologia dedicado para calcular o consumo de energia. Dentro de poucos anos, as funções de metrologia inteligente também deverão ser largamente adotadas em aparelhos eletrodomésticos, ar-condicionado e sistemas de fornecimento de energia. Os chips de medição mono-fásicos, como as atuais soluções da ST – os chips STPM01, STPM10 e STPM11/12/13/14 – integram essas soluções de forma eficaz em um único componente.
Entretanto, nos medidores inteligentes tri-fásicos, ou polifásicos, voltados a aplicações industriais, uma abordagem modular que separe o sensoriamento da corrente/tensão da seção de metrologia pode aumentar a precisão e a economia. Os circuitos integrados moduladores de sensoriamento podem ser montados mais próximos dos transdutores de medição para reduzir os efeitos de ruído. Além disso, o mesmo projeto pode ser reutilizado de forma econômica em uma série de produtos de medição sem reprojetar/redesenhar a seção de metrologia, bastando acrescentar a quantidade necessária de moduladores de sensoriamento.
Os novos chipsets de medição STPMC1 e STPMS1/S2 Poly-Phase (polifásicos)
Juntos, os novos STPMC1 e STPMS1/S2 da ST criam o chipset com melhor custo/benefício da indústria para medidores inteligentes modulares, suportando as normas IEC e ANSI para medidores AC Watt até classe 0.2 em 50 ou 60Hz. O CI de metrologia STMPC1, que tem cinco canais de entrada, aceita medições de três fases com a opção de usar o quarto canal para detecção de tamper ou de temperatura, e o quinto canal para monitorar o campo magnético através de sensor Hall. O dispositivo pode ser configurado e calibrado para qualquer padrão de distribuição internacional.
O STPMS1 e o STPMS2 são moduladores delta-sigma dual-channel que convertem os valores analógicos de corrente e tensão de cada fase e transmitem dados digitais para o STPMC1. Eles podem ser colocados bem próximos do sensor de corrente para evitar extensas trilhas de sinal analógico e interferencia de ruído. Além disso, a quantidade reduzida de conexões e a implementação discreta permite o uso de 3 shunts para monitorar as correntes de um medidor trifásico isolando apenas os sinais digitais ao invés da utilização de sensores de corrente isolados de alto custo. O STPMS1 tem um modulador de primeira ordem, ao passo que o STPMS2 tem um modulador de segunda ordem que proporciona maior precisão.
Principais recursos do produto:
STPMC1
Suporta bobina Rogowski, transformador de corrente, shunt ou sensor de efeito Hall.
Algoritmo de calculo de energia livre de ondulação (ripple-free)
Memória OTP para configuração e calibração.
Interface SPI
STPMS1/S2
Dois moduladores sigma-delta
Amplificador programável chopper-stabilized low-noise e low-offset
Referência de precisão de tensão: 1.23V e 30ppm/°C máx
Suporta padrões IEC e ANSI até medidores AC Watt classe 0.2
Preços e disponibilidade
Consulte a ST para cotações de qualquer volume. O STPMC1 já está em plena produção. Os CIs STPMS1 e do STPMS2 já possuem amostras disponíveis, com início da produção em breve.
Mais informações sobre a ST podem ser obtidas no sitewww.st.com.
Fonte: Elektor on line - nº 151.
