71M6523 – высокоинтегрированная микросхема класса «система на кристалле» второго поколения для трёхфазных счётчиков активной электроэнергии.
Микросхема предназначена для использования в электронных недорогих трёхфазных счётчиках активной энергии низкой 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 электронных 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 2 Кбайт, память программ Флеш 32 Кбайт, таймер реального времени, драйвер ЖКИ до 152 точек.
Синхронизация работы всех вычислительных процессов микросхемы осуществляется от недорого «часового» 32 КГц квацевого 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 71M6523 состоит из коммутатора на 4 аналоговых входа, выход которого подключён к 22-х разрядному Дельта-Сигма АЦП. Дельта-Сигма АЦП взаимодействует на уровне обмена информации с 32-х разрядным вычислителем 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 71M6523 способны работать с различными типами датчиков: шунтом, трансформаторами тока, в том числе и в нестандартных модификациях.
Кроме перечисленных системообразущих узлов микросхема 71M6523 содержит значительное количество сервисных блоков: схему цифровой температурной компенсации, схему подключении внешнего батарейного питания к ОЗУ таймера реального времени, схему переключения на энергосберегающие режимы, два последовательных интерфейса UART, один из которых способен выполнять функции оптопорта, один интерфейс I2C, компаратор питания, аппаратный сторожевой таймер и ряд других узлов и блоков.
В отличие от ранее выпускавшихся микросхем для трёхфазных счётчиков Teridian микросхема 71M6523 может использоваться по назначению только с дополнительной микросхемой — стандартным коммутатором 4053. Микросхема 4053 выпускается очень многими фирмами и по цене незначительно влияет на стоимость счётчика в целом.
Комплектация электронного блока трёхфазного счётчика активной энергии с использованием микросхемы 71M6523 является одним из самых экономичных в промышленности по стоимости, при этом гарантируется соблюдение современных стандартов по надёжности, помехоустойчивости и точности.
Микросхема 71M6523 выпускается в корпусе 68-QFN.
Последняя редакция фирменного технического описания микросхемы 71M6523 вышла в ноябре 2008 года REV1.2.Список для выбора микросхем 71M6523:
71M6523-IM/F – микросхема класса система на кристалле для трёхфазных счётчиков электроэнергии, точность лучше 0,5%, память программ Флеш 32 Кбайт, корпус 68-QFN, изготовленный по безсвинцовой технологии, упаковка «на поддоне» 260 штук.
71M6523-IMR/F – микросхема класса система на кристалле для трёхфазных счётчиков электроэнергии, точность лучше 0,5%, память программ Флеш 32 Кбайт, корпус 68-QFN изготовленный по безсвинцовой технологии, упаковка «на ленте» 2500 штук.
Общие технические характеристики 71M6523:
- Точность измерения активной энергии в рабочем диапазоне температур и диапазоне измерений тока 1000:1 менее 0,5%
- Соответствует стандартам IEC62053 / ANSIC12.20.
- Уход опорного напряжения менее 40ppm/°C
- Поддерживает семь входов датчиков
- Импульсные тестовые выходы Wh с низким джитером (10 КГц максимум)
- Счётчик импульсов для импульсных выходов
- Защита от воровства электроэнергии по току нейтрали
- Счётчик частоты сети для Таймера реального времени.
- Цифровой датчик температуры
- Детектор «провалов» сети по фазам A, B и C
- Независимый 32-х разрядный вычислитель-процессор
- Фазовая компенсация (±7 градусов)
- Режим подключения батарейки для таймера реального времени и монитора питания
- Три режима работы от батарейки с включением основного режима от кнопки или таймера:
работа в «прерывистом режиме» (ток потребления 48 мкА)
режим только индикации ЖКИ (ток потребления 5,7 мкА)
«спящий режим» (ток потребления 2,9 мкА)
- Индикация показаний при пропадании питания
- Флеш память с функцией защиты кода
- 22-х разрядный Дельта-Сигма АЦП
- 8-ми разрядный микропроцессор серии 80515 с однотактными командами
- ЖКИ драйвер на 152 точки
- Высокоскоростной последовательный SSI интерфейс
- Аппаратный таймер реального времени с температурной компенсацией
- Аппаратный сторожевой таймер
- До 18 портов ввода-вывода I/O общего назначения
- 32KB Flash, 2KB XRAM
- Два последовательных интерфейса UART для ИК коммуникаций и АСКУЭ
- 68-ми выводной QFN корпус
Блок-схема счётчика с микросхемой 71M6523 в составе:
