71M6513 – высокоинтегрированная микросхема класса «система на кристалле» первого поколения для трёхфазных счётчиков электроэнергии.
Микросхема предназначена для использования в электронных трёхфазных счётчиках средней производительности и функциональности.
Микросхема спроектирована с целью концентрации в одном кристале всех аппаратно-программных средств необходимых для производства электронного счётчика электроэнергии и требует минимальное колличество дополнительных компонентов для осуществления всех своих функций.
Кристалл микросхемы комплектуется высокоточной метрологической схемой, запатентованной Teidian,
и полноценным набором сервисных аппаратных узлов, включающим микроконтроллер серии 8051, оперативную память 7 Кбайт, память программ Флеш 64 Кбайт, таймер реального времени, драйвер ЖКИ до 168 точек.
Синхронизация работы всех вычислительных процессов микросхемы осуществляется от недорого «часового» 32 КГц кварцевого резонатора, при этом таковая частота работы микроконтроллера микросхемы может быть увеличена до 5 Мгц с помощью встроенного умножителя частоты.
Запатентованная метрологическая схема является наиболее важным конкурентным преимуществом Teridian, позволяя с помощью минимального количества аппаратно-программных средств минимизировать затраты за высокую точность измерений.
Метрологическая схема 71M6513 состоит из коммутатора на 6 аналоговых входов, выход которого подключён к 22-х разрядному Дельта-Сигма АЦП. Дельта-Сигма АЦП взаимодействует на уровне обмена информации с 32-х разрядным вычислителем-процессором CE (Computation Engine), обеспечивающим обработку поступающей с АЦП информации с использованием заложенных в его память метрологических формул из области измерений параметров потребляемой электрической энергии. Оформленный в цифровом виде результат измерений поступает на микроконтроллер 8051, а для контроля работы на импульсные выходы в соответствие с существующей в отрасли электроэнергетики практикой.
Мощный 32-х разрядный вычислитель CE является важнейшим узлом микросхемы. Снабжённый собственной памятью программ и оперативной памятью он обеспечивает всему устройству лучшую в отрасли гибкость в использовании. Программы, управляющие его работой, являются собственностью Teridian и защищены от модификаций сторонними пользователями. Однако, по запросу производителей счётчиков, разработчики Teridian всегда готовы предоставить специализированный код под специальные требования. Именно благодаря наличию такого CE микросхемы 71M6513 способны работать с различными типами датчиков: шунтом, трансформаторами тока и катушками Роговского, в том числе и в нестандартных модификациях.
Кроме перечисленных системообразущих узлов микросхема 71M6513 содержит значительное количество сервисных блоков: схему подключении внешнего батарейного питания к ОЗУ таймера реального времени, два последовательных интерфейса UART один из которых способен выполнять функции оптопорта, один интерфейс I2C, компаратор питания, умножитель напряжения до 5 В для ЖКИ, аппаратный сторожевой таймер и ряд других
узлов и блоков.
Микросхема 71M6513 выпускается в корпусе 100 LQFP и в двух модификациях по точности измерений: 71M6513H – с точностью 0,1% и 71M6513 – с точность лучше 0,5%.
Последняя редакция фирменного технического описания микросхемы 71M6513 вышла в августе 2008 года REV2.5.Список для выбора микросхем 71M6513:
71M6513-IGT – микросхема класса система на кристалле для трёхфазных счётчиков электроэнергии, точность 0,5%, корпус 100-LQFP, упаковка «на поддоне» 90 штук.
71M6513-IGT/F – микросхема класса система на кристалле для трёхфазных счётчиков электроэнергии, точность 0,5%, корпус 100-LQFP изготовленный по безсвинцовой технологии, упаковка «на поддоне» 90 штук.
71M6513-IGTR – микросхема класса система на кристалле для трёхфазных счётчиков электроэнергии, точность 0,5%, корпус 100-LQFP, упаковка «на ленте» 1000 штук.
71M6513-IGTR/F – микросхема класса система на кристалле для трёхфазных счётчиков электроэнергии, точность 0,5%, корпус 100-LQFP изготовленый по безсвинцовой технологии, упаковка «на ленте» 1000 штук.
71M6513H-IGT – микросхема класса система на кристалле для трёхфазных счётчиков электроэнергии, точность 0,1%, корпус 100-LQFP, упаковка «на поддоне» 90 штук.
71M6513H-IGT/F – микросхема класса система на кристалле для трёхфазных счётчиков электроэнергии, точность 0,1%, корпус 100-LQFP изготовленный по безсвинцовой технологии, упаковка «на поддоне» 90 штук.
71M6513H-IGTR – микросхема класса система на кристалле для трёхфазных счётчиков электроэнергии, точность 0,1%, корпус 100-LQFP, упаковка «на ленте» 1000 штук.
71M6511H-IGTR/F – микросхема класса система на кристалле для трёхфазных счётчиков электроэнергии, точность 0,1%, корпус 100-LQFP изготовленый по безсвинцовой технологии, упаковка «на ленте» 1000 штук.
Общие технические характеристики 71M6513:
-Точность измерения активной энергии в рабочем диапазоне температур и диапазоне измерений 2000:1
менее 0,1% для 71M6513H
менее 0,5% для 71M6513
- Соответствует стандартам IEC62053 / ANSIC12.20.
- Уход опорного напряжения
менее 10ppm/°C для 71M6513H,
менеее 50ppm/°C для 71M6513
- Шесть входов датчиков – относительно VDD
- Вспомогательный аналоговый вход для тока нейтрали
- Импульсные выходы Wh/VARh с низким джитером
- Счётчик импульсов для импульсных выходов
- Четырёхквадрантрое измерение
- Измерение углов ток-напряжение
- Счётчик частоты сети для Таймера реального времени.
- Цифровой датчик температуры
- Детектор «провалов» сети
- Независимый 32-х разрядный вычислитель-процессор
- 40-70 Гц диапазон напряжений сети без дополнительной калибрации
- Фазовая компенсация (±7 градусов)
- Режим подключения батарейки к ОЗУ и Таймеру реального времени
- 22 мВт – потребляемая мощность в штатном режиме и 3,3 В, 7.2 мкВт в режиме питания от батарейки
- Флеш память с функцией защиты кода
- 22-х разрядный Дельта-Сигма АЦП
- 8-ми разрядный микропроцессор серии 80515 с однотактными командами
- ЖКИ драйвер на 168 точек
- Высокоскоростной последовательный SSI интерфейс
- Аппаратный таймер реального времени для функций датировки событий
- Аппаратный сторожевой таймер
- До 22 портов ввода-вывода I/O общего назначения
- 64KB Flash, 7KB RAM
- Два последовательных интерфейса UART для ИК коммуникаций и АСКУЭ
- 100 выводной LQFP корпус
Блок-схема счётчика с микросхемой 71M6513 в составе:
