Maxim参考设计平台加速新一代智能电表的设计

Maxim Integrated Products, Inc (NASDAQ：MXIM)推出Newport智能电表参考设计平台。该平台集成了最新的计量、安全和电力线通信(G3-PLC)技术，为电力行业提供多种智能电网的评估途径，为制造商提供简单易用的智能电表设计，缩短产品上市时间。高集成度和最高精度设计有效降低了基础设施成本，Newport采用高度可靠、高度灵活且坚固耐用的集成器件，能够在恶劣条件下保持系统高性能运行。该设计印证了Maxim针对智能电网提供计量、通信、安全、接口、供电及时间记录优异方案的承诺。提供独立的G3-PLC集中器板，支持电表与集中器的通信测试。
支持已知需求；预测未知需求
智能电网的部署存在一定的确定性和不确定性。任何智能电表都需要高精度、可靠通信以及高度安全和更长的使用寿命。为确保设计满足这些性能标准，Newport评估平台集成了71M6541片上表计系统(SoC)，在2000:1的宽电流范围内精度高达0.1%。G3-PLC芯片组包括MAX2991和MAX2992，具有自适应频率映射、陷波和可靠工作模式，确保噪杂条件下的正常通信。MAXQ1050安全微控制器支持高级和可升级的加密标准，防止黑客攻击。Maxim一贯的高质量可确保任何现场条件下长时间的正常通信。
新应用的需求，例如EV反向馈电控制，由此看出，智能电网系统需要适应各种新兴应用的变化。Newport智能电表参考设计平台采用功能强大集成器件，能够灵活应对各种不确定性需求，例如加密算法、不同的通信协议，以及对现场可升级电表的需求。通过使用这一智能电表平台，设计者可评估MAX2991/MAX2992 G3-PLC兼容芯片组、71M6541表计SoC，以及MAXQ1050安全微控制器在其新一代智能电表中的应用。
高集成度支持多功能设计
Newport平台包括两套通信器件，可以采用独立的邻域网(NAN)和家域网(HAN)接口。参考设计安装了一套Maxim的G3-PLC芯片组(MAX2991/MAX2992)，支持电表至集中器(A路径)、电表至室内显示器及家庭网关(B路径)或两个路径的通信。该芯片组兼容于新兴OFDM电力线通信标准IEEE® P1901.2，支持系统互操作。MAX2992还包括带有AES-128加密/解码功能的CCM安全认证协处理器。
71M6541高集成度表计SoC为Newport平台提供计量。这一经过实践考验的解决方案在-40°C至+85°C工业温度范围内及2000:1的电流范围内能够保持误差< 0.1%的精度。71M6541组合了功能强大的可编程、可定制32位计算引擎；采用公司单转换器技术(Single Converter Technology®)的22位∑-Δ ADC、带有低功耗RTC和数字温度补偿功能的5MHz 8051兼容MPU核、闪存、LCD驱动器、UART以及I2C 接口。这种模块式组合允许针对特定的测量进行系统优化，可配合各种不同的传感器使用，包括分流器、电流变送器及罗氏线圈。Newport平台还是目前唯一支持隔离并联表计技术的解决方案，降低BOM费用，增强可靠性以及防篡改。
在智能电网安全性方面，一项重要内容是通过电表接入电网的安全性。如果有黑客肆意破坏，潜在的灾难性事故就会蔓延至电网。为防止这种现象发生，Newport平台增加了MAXQ1050，它支持高级不对称加密方法，例如椭圆曲线，并且还可防止物理攻击。MAXQ1050采用尖端的安全机制保护加密数据；两路自毁输入和各种其它环境监测器(温度和电压传感器)在检测到攻击条件时即刻擦除加密数据，从而防止落入黑客之手。器件支持采用硬件加速器的高速加密，包括AES、RSA、DSA、ECDSA、SHA-1、SHA-224、SHA-256和3DES。硬件随机数发生器用于产生密钥和质询。
Newport智能电网平台还包括其它多种重要元件，确保成功评估设计。由MAX17498提供完备的电源管理，这是一款电流模式脉宽调制调节器，适用于AC-DC和DC-DC转换器。DS3231M实时时钟提供增强的定时精度，MAX13256和MAX13412提供隔离的RS-485接口。