特邀嘉賓 陳 強(qiáng) 珠海炬力集成電路設(shè)計有限公司計量儀表事業(yè)處處長 費(fèi)宇航 全國電工儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化委員會委員 孟祥旺 上海復(fù)旦微電子股份有限公司電力事業(yè)部經(jīng)理 John J.Paulos Cirrus Logic公司工業(yè)產(chǎn)品部副總裁兼總經(jīng)理 陳來杰 北高智科技有限公司技術(shù)部副經(jīng)理 黎 平 珠海昊輝電子有限公司市場部經(jīng)理 ST相關(guān)人士 目前，市場上有哪些批量生產(chǎn)的電能表計量芯片？它們的可靠性如何？ 陳　強(qiáng)　珠海炬力目前向市場提供6種電能表計量芯片產(chǎn)品，它們都是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。其中，單相多功能電能表計量芯片ATT7023是一款將計量和MCU、實(shí)時時鐘、LCD驅(qū)動及看門狗等電路集成在一起的芯片。這款芯片給客戶帶來好的性價比。三相有功無功計量芯片ATT7026A可以同時測量有功電能和無功電能。三相多功能芯片ATT7022B根據(jù)客戶的需求，集成了7路A/D，比一般的計量芯片多了一路A/D，為用戶的防竊電電能表設(shè)計提供資源。此外，該芯片還有一個非常重要的特性---可以測量諧波電能，為電力部門實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)諧波的有效管理提供了監(jiān)測手段。三相復(fù)費(fèi)率芯片ATT7028A可以提供三相有功電能、電流、電壓及功率因數(shù)等參數(shù)。普通三相芯片ATT7030A可以提供斷相檢測和反向檢測，其最大優(yōu)勢是精度高，穩(wěn)定性好，線性度比較寬，動態(tài)范圍在1000∶1以上，硬件調(diào)表就能做出0.5級表，而該芯片的成本較低，使用也非常方便。ATT7021管腳與7755兼容，符合市場需求。 珠海炬力的產(chǎn)品在硬件和軟件的電磁兼容性方面有自己的一套技術(shù)，并給用戶提供了完善的監(jiān)測手段，可以保證芯片在電網(wǎng)上可靠地工作。 費(fèi)宇航　貝嶺開發(fā)電能計量產(chǎn)品已有12年的歷史，開發(fā)的產(chǎn)品包括BL0932/BL0932B/BL0932X系列模擬式單相電能計量芯片，其中BL0932是貝嶺在國際市場上率先推出的雙向電能計量產(chǎn)品；BL0933/BL0955/BL6503系列數(shù)字式單相電能計量芯片，其中，BL6503與BL0955的外圍管腳兼容，但采用更先進(jìn)的0.35μm制造工藝，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的性能和一致性；BL0951/BL6501/BL6502系列數(shù)字式防竊電單相電能計量芯片，主要適合防竊電電表的應(yīng)用；BL0952/BL0962/BL6511系列數(shù)字式三相有功電能計量芯片。 貝嶺是國內(nèi)少數(shù)同時擁有設(shè)計和生產(chǎn)能力的企業(yè)，也是國內(nèi)率先采用0.35μm工藝生產(chǎn)電能表計量產(chǎn)品的廠商。 我們的產(chǎn)品擁有知識產(chǎn)權(quán)。貝嶺公司早在公司建立初期，就開始建立自己的研發(fā)隊伍，擁有國家級技術(shù)中心，完全能自主開發(fā)電能計量類的產(chǎn)品。僅在最近三年內(nèi)，公司在電能表類集成電路產(chǎn)品領(lǐng)域就申請了超過20項電路專利和產(chǎn)品版權(quán)。目前，大量新的后續(xù)產(chǎn)品正在開發(fā)中。 John J.Paulos　1997年，Cirrus Logic首次推出電能表計量芯片系列CS5460。從那時起，我們已陸續(xù)推出了該系列的全部產(chǎn)品，包括CS5460、CS5460A、CS5461A、CS5462及CS5451A等，以滿足電能計量市場的各類不同需求。我們還將在近期推出另一種電能計量IC，以鞏固Cirrus Logic在該市場的優(yōu)勢地位。這種最新的電能計量IC解決方案名為CS5466，它的性能表現(xiàn)優(yōu)異，能在1000∶1的動態(tài)讀數(shù)范圍內(nèi)提供0.1%的線性度。它能夠精確測量極其微弱的應(yīng)用電流---在一些住宅環(huán)境中，使用低性能轉(zhuǎn)換器無法檢測到小家電的電能使用情況，而高性能的CS5466就能勝任這樣的重要任務(wù)。 由于采用了Δ-Σ技術(shù)，我們的產(chǎn)品在性能和可靠性方面一直處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先地位，并被許多世界領(lǐng)先企業(yè)采用，在電能計量領(lǐng)域得到大量應(yīng)用。 ST相關(guān)人士　ST已經(jīng)發(fā)布了計量芯片產(chǎn)品家族，其中第一個芯片是STPM01，該芯片于今年1月1日上市。該計量芯片家族的其他產(chǎn)品也將陸續(xù)上市。STPM01有著非常高的精確度，在負(fù)載范圍為0.5%到1000%內(nèi)，其精確度為0.1%。我們的可靠性試驗證明，該器件可以在10年以上的時間范圍內(nèi)，特性不發(fā)生任何變化。 孟祥旺　復(fù)旦微電子能批量供應(yīng)單相模擬計量芯片F(xiàn)M2032、單相數(shù)字式計量芯片F(xiàn)M7755，以及單相防竊電數(shù)字計量芯片F(xiàn)M7751。這些產(chǎn)品在準(zhǔn)確性和可靠性方面都能滿足電力局的要求。 黎　平　珠海昊輝電子有限公司是珠海炬力公司的一級代理，共提供單相電能表芯片ATT7021、單相多功能芯片ATT7023、普通三相芯片ATT7030、三相多功能芯片ATT7022、三相有功無功計量芯片ATT7026以及三相復(fù)費(fèi)率芯片ATT7028。這些芯片自從量產(chǎn)以來，受到廣大客戶的歡迎，掛表兩年多來，還未發(fā)生任何因為產(chǎn)品質(zhì)量引起的事故和糾紛。 陳來杰　北高智科技有限公司主要代理Cirrus Logic的電能表計量芯片。單相電能表IC有CS5466，三相電能表IC有CS5460A、CS5463、CS5461A及CS5451A(六通道ADC)。這些芯片都是4階的ΔΣ結(jié)構(gòu)，動態(tài)范圍廣，達(dá)到1000∶1；精度高，達(dá)到0.1%，適合于開發(fā)0.5級和0.5S級電能表。 市場上主要的電能表計量芯片質(zhì)量情況如何？ 陳　強(qiáng)　目前珠海炬力的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，無論是在生產(chǎn)現(xiàn)場，還是在掛網(wǎng)運(yùn)行中都表現(xiàn)了較好的質(zhì)量狀態(tài)。最近，我們產(chǎn)品的出貨量正在增加，原先一些觀望的電能表廠已經(jīng)開始做方案，而原先一些做方案的廠已經(jīng)批量生產(chǎn)。 費(fèi)宇航　從1992年至今，貝嶺銷售的電能表計量類產(chǎn)品已達(dá)到4000萬片，在用戶處，采用BL0932的電子式電能表，最長的已連續(xù)工作了12年，充分驗證了芯片的可靠性。公司一直關(guān)注產(chǎn)品的質(zhì)量，特別是計量類產(chǎn)品。從1993年起，公司已經(jīng)連續(xù)四次通過ISO9001體系認(rèn)證，并在2004年通過ISO14001環(huán)境管理體系認(rèn)證。同時貝嶺內(nèi)部擁有先進(jìn)的測試設(shè)備，能對產(chǎn)品的各項性能及早期失效問題進(jìn)行檢測，確?？蛻羰褂脮r的產(chǎn)品一致性。 陳來杰　我在前一問題中提到的芯片，除了CS5463外，其他產(chǎn)品均已批量生產(chǎn)。Cirrus Logic的電能表計量芯片除了精度高之外，壞品率非常低，在百萬分之一到百萬分之五之間，產(chǎn)品的一致性也非常好。這些優(yōu)良的性能確保我們的產(chǎn)品生產(chǎn)效率高，返修率低，維護(hù)費(fèi)用低。 黎　平　目前珠海炬力的電能芯片被國內(nèi)主流電能表生產(chǎn)廠家選用。國內(nèi)單相和三相領(lǐng)域中最優(yōu)秀的電能表公司都在使用珠海炬力的芯片。國內(nèi)電子式電能表生產(chǎn)前10名的公司中，至少有三分之二的公司在使用其電能表計量芯片。我們有些客戶表示，珠海炬力芯片的產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到甚至超過了國外競爭對手的技術(shù)指標(biāo)。 ST相關(guān)人士　STPM01是從今年1月開始批量生產(chǎn)的，到目前為止，我們還沒有收到任何質(zhì)量投訴。 孟祥旺　FM2032、FM7755及FM7751三款芯片均已經(jīng)批量投產(chǎn)兩三年，質(zhì)量可靠，符合國內(nèi)各大廠家的要求。在掛表的這兩三年間，質(zhì)量反饋不錯。 對市場上的計量芯片，我們提供什么樣的技術(shù)支持？ 黎 平 如果沒有良好的技術(shù)支撐，新芯片的推廣將沒有那么順利。 首先，在普通單相和三相產(chǎn)品上，昊輝提供推薦的PCB設(shè)計，可以協(xié)助客戶通過群脈沖等試驗。 其次，在一些復(fù)雜的產(chǎn)品中，例如單相多功能表和三相多功能表領(lǐng)域，昊輝提供一定數(shù)量的免費(fèi)樣表給客戶測試，并提供Demo源代碼，協(xié)助客戶盡早完成設(shè)計。 第三，我們有專業(yè)的FAE(現(xiàn)場應(yīng)用工程師)提供技術(shù)支持。這些FAE通常都有電能表行業(yè)的從業(yè)經(jīng)驗。另外，一些客戶需要，而昊輝完不成的樣品或者方案，昊輝也有固定的合作方案公司提供支持。 第四，原則上我們一般不鼓勵幫助客戶完成全部產(chǎn)品。目前，有些芯片供應(yīng)商為了爭取訂單，甚至幫助客戶完成全部設(shè)計。我們還是鼓勵客戶自己完成最后一道程序。 我們認(rèn)為，如果代理商完成所有方案商或者整表商應(yīng)該完成的工作，那么對這些客戶而言也有威脅和壓力，所以我們?nèi)匀幌Ｍ詈蟮漠a(chǎn)品定型工作由客戶來完成。目前電能表行業(yè)的競爭還沒有到整表生產(chǎn)廠家只做加工的程度，但是未來的情況確實(shí)很難說。 費(fèi)宇航　貝嶺提供及時的技術(shù)服務(wù)，24小時內(nèi)有基本的回復(fù)。對用戶使用中遇到的問題，及時安排FAE工程師到現(xiàn)場解決。 John J.Paulos　我們能夠提供高水平的技術(shù)服務(wù)，包括本地應(yīng)用工程團(tuán)隊的支持。電能表計量系列產(chǎn)品還提供客戶演示板和參考設(shè)計，以協(xié)助電能表生產(chǎn)商更迅速地把產(chǎn)品推向市場。 陳來杰　我們除了提供電能表IC外，還為客戶提供電能表設(shè)計方案，如用CS5466開發(fā)的簡單單相表方案，用CS5460A開發(fā)的三相多功能表計量模塊方案。此外，我們還可以根據(jù)客戶的需要來開發(fā)方案。 ST相關(guān)人士　與所有ST產(chǎn)品一樣，我們提供應(yīng)用指南、用戶手冊、評估軟件、演示板、評估板、FAQ及網(wǎng)上介紹。我們也可以提供完整的高端電能表方案，包括基于STPM01的LCD顯示、復(fù)費(fèi)率和防篡改技術(shù)。ST有FAE以及中央實(shí)驗室工程師，他們可以在用戶評估和開發(fā)基于STPM01的電能表時給予支持和協(xié)助。 孟祥旺　復(fù)旦微電子可以免費(fèi)提供技術(shù)解決方案，包括單相全電子、單相復(fù)費(fèi)率、單相485表、單相預(yù)付費(fèi)和單相多功能表方案。 市場上電能表計量芯片采取什么樣的銷售方式？ 費(fèi)宇航　貝嶺電表芯片采取直銷為主，分銷為輔的方式。主要大廠及關(guān)鍵客戶，基本采取直銷方式。 John J.Paulos　Cirrus Logic與我們在中國本地強(qiáng)大的分銷伙伴合作，共同為滿足中國市場和其他亞洲市場的客戶需求而努力。 ST相關(guān)人士　STPM01主要通過我們的分銷網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行銷售。我們一些直銷客戶也已經(jīng)評估和認(rèn)證該芯片，并將在短期內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)。 孟祥旺 復(fù)旦微電子以分銷為主，90%以上是分銷。 計量芯片市場情況如何？截止到目前，貴公司共計銷售了多少計量芯片？ 陳　強(qiáng)　電能表芯片市場平穩(wěn)，我公司三相芯片銷售超過了100萬片，單相芯片超過了200萬片。 費(fèi)宇航　BL0932面市時間達(dá)到12年，銷售已接近3000萬片。BL0933/BL0955/BL6503系列數(shù)字式單相電能計量芯片產(chǎn)品已累計銷售超過500萬片。BL0951/BL6501適合防竊電電能表的應(yīng)用，在過去3年內(nèi)，已經(jīng)累計銷售超過400萬片，主要銷售到東南亞市場；相比較而言，國內(nèi)市場近兩年才逐步有小規(guī)模應(yīng)用。 總之，這些年的銷售情況基本平穩(wěn)，略有上升，但其中產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有很大變化。 John J.Paulos　自從Cirrus Logic進(jìn)入電能表市場，我們已經(jīng)銷售了數(shù)百萬的電能表計量IC。 電能表計量IC的全球需求將繼續(xù)保持強(qiáng)勁的增長態(tài)勢。隨著人們對電網(wǎng)需求的了解日益加深，他們將在電力傳輸與配電網(wǎng)絡(luò)等多個不同領(lǐng)域，為電能表計量IC提供發(fā)展良機(jī)。 過去人們一度偏重于測量主動能量，而目前的計量解決方案可為用戶提供各類應(yīng)用所需的更多信息。Cir-rus Logic電能表計量IC具有無功功率和有功功率、諧波和功率因數(shù)等多項計算功能。Cirrus Logic仍在不斷開發(fā)新產(chǎn)品，以期更好滿足未來的市場需求。 陳來杰　單一型號的5460A累計銷售了500萬片，現(xiàn)每年的銷售量穩(wěn)定在200萬片以上。 黎　平　目前全國的電子式電能表芯片領(lǐng)域需求比較穩(wěn)定。昊輝在2005年的銷售量比2004年增長了幾倍。 目前在三相芯片領(lǐng)域(ATT7030和ATT7022)，我們估計珠海炬力總共占領(lǐng)了全部市場的20%～30%左右，每個月的出貨量超過10萬片。在單相領(lǐng)域，目前昊輝每個月有數(shù)十萬片的出貨量，主要被國內(nèi)客戶用于出口市場以及一些非指定的綜合市場。如果未來單相領(lǐng)域的芯片不再指定品牌，那么ATT7021的出貨量將進(jìn)一步增加。目前選擇ATT7021的都是業(yè)內(nèi)最大的公司，反而中小客戶會選擇指定的芯片。 國內(nèi)電子表行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)大公司越來越強(qiáng)的現(xiàn)象，珠海炬力芯片目前是大公司選用的非ADI類第一品牌。 ST相關(guān)人士　STPM01是在今年1月投入批量生產(chǎn)的。由于電能表的平均研發(fā)時間為6個月到12個月，所以，只有在這一時間之后，芯片出貨量才可能大幅度提高。但無論如何，在批量生產(chǎn)后的7個月中，我們已經(jīng)銷售了幾十萬片。 孟祥旺 復(fù)旦微電子三年內(nèi)共銷售各類計量芯片約300萬片。 未來電能表計量芯片的產(chǎn)品開發(fā)計劃如何？ 費(fèi)宇航　貝嶺目前主要的開發(fā)計劃是抓兩頭：一方面，不斷降低制造成本，推出低成本解決方案；另一方面，集中開發(fā)力量，開發(fā)三相/單相多功能等高端計量產(chǎn)品，為長期發(fā)展做準(zhǔn)備。 John J.Paulos　我們向業(yè)界廠商鄭重承諾，Cirrus Logic將繼續(xù)開發(fā)新技術(shù)，以幫助廠商適應(yīng)迅速變化的市場環(huán)境。例如，即將推出的新型電能表計量IC將滿足市場在擴(kuò)展計算引擎方面的新需求。這種新型IC將與普遍使用的Cirrus CS5460A產(chǎn)品引腳兼容，有利于廠商把它迅速設(shè)計到新產(chǎn)品中去。 ST相關(guān)人士　我們將在短時間內(nèi)引入新產(chǎn)品來豐富計量芯片家族，從而使我們的客戶有更好的選擇。我們也正在開發(fā)三項電能表芯片，該芯片將在明年推出。 相關(guān)鏈接 計量芯片有哪些創(chuàng)新？ 珠海炬力 單相多功能電能表計量芯片ATT7023： 這是一款SOC芯片。它解決了模擬量和數(shù)字量混合設(shè)計時的抗干擾問題，用常規(guī)的電能表元器件，不需要小信號補(bǔ)償，只需在Ib（參比電流）這一點(diǎn)進(jìn)行調(diào)試，實(shí)測樣表從600%Ib到1%Ib條件下的線性度小于0.5%。目前，炬力這款芯片是率先進(jìn)入批量的產(chǎn)品。 三相多功能芯片ATT7022B 以前，實(shí)現(xiàn)對諧波電能等參數(shù)的測量技術(shù)成本昂貴，對工程師的技術(shù)水平要求也高，而通過炬力計量芯片測量諧波電能，成本低廉，應(yīng)用簡單。ATT7022B內(nèi)置了一個溫度傳感器，可以通過軟件進(jìn)行溫度補(bǔ)償，從而用較低的成本做出高精度的電能表。 三相復(fù)費(fèi)率芯片ATT7028A： 用電管理部門常常使用功率因數(shù)表來監(jiān)測用電設(shè)備的無功損耗，或者通過電流、電壓的測量來計算線路鐵損、銅損，檢測失壓、過壓、失流及過流等故障。ATT7028A可以提供三相有功電能、電流、電壓及功率因數(shù)等參數(shù)。 上海貝嶺 BL0952/BL0962/BL6511系列數(shù)字式三相有功電能計量芯片： BL0952系列三相芯片主要應(yīng)用在普通三相表中，是采用0.35μm混合信號工藝技術(shù)設(shè)計制造的。 BL0952在測量性能方面有許多高于同類產(chǎn)品的地方：一是高精度/高輸出穩(wěn)定性。BL0952采用高性能模擬信號處理及數(shù)字信號處理技術(shù)，比傳統(tǒng)的模擬信號處理有更好的線性度。設(shè)計中著重考慮了客戶在校表過程中讀數(shù)誤差的穩(wěn)定性需求，成品測量數(shù)據(jù)表明，其輸出校表脈沖信號(CF)有極強(qiáng)的穩(wěn)定度，在整個測量范圍內(nèi)CF的波動在0.05%左右(單圈校驗)，這樣將大大減少用戶生產(chǎn)中的校驗時間。其次是低功耗設(shè)計。BL0952內(nèi)部采用獨(dú)創(chuàng)的SLiM低功耗設(shè)計技術(shù)，按照較低工作主頻(3.58MHz)的晶體振蕩器來設(shè)計，芯片靜態(tài)功耗僅35mW(典型值)，是目前市場上同類芯片中靜態(tài)功耗最低的，是國外同類產(chǎn)品的一半。 復(fù)旦微電子 多費(fèi)率電能表芯片F(xiàn)M2307： 它將MCU、RTC、數(shù)據(jù)EEPROM、LCD驅(qū)動、電源管理、看門狗、12bitADC、溫度傳感器及雙路UART等集成在一起?？垢蓴_性比國內(nèi)外同類產(chǎn)品都有很大優(yōu)勢。例如，客戶試驗中，全脈沖可以達(dá)到6000V，靜電達(dá)到4級要求，可以達(dá)到16KV，高于國家標(biāo)準(zhǔn)的15KV。此外，F(xiàn)M2306、FM2307系列芯片比通用芯片構(gòu)成的方案至少節(jié)省20%的成本。 ST 可編程芯片STPM01： 集成了電子電表所需全部核心電路，能夠滿足各種形式的電力測量需求，可以在最簡單的低端應(yīng)用中充當(dāng)獨(dú)立的電表，或者在基于單片機(jī)的復(fù)雜電表中用做系統(tǒng)外設(shè)，以支持遠(yuǎn)程測量、無功功率測量、多重電價和防篡改功能。 STPM01是ST和世界最大電表制造廠商之一的ISKRAEMECO公司合作開發(fā)的產(chǎn)品，是ST為ISKRAEMECO公司開發(fā)的ASIC解決方案的改進(jìn)產(chǎn)品，采用ST先進(jìn)的BCD6智能制造技術(shù)，能夠在同一個芯片上集成所需的全部模擬、數(shù)字和功率電路。主要模塊包括模擬信號調(diào)節(jié)、兩個A/D、一個DSP、一個連接外部單片機(jī)的SPI接口、一個用于調(diào)校配置芯片的56位OTP(一次性可編程)模塊、一個在低端應(yīng)用中驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)顯示器的電壓頻率轉(zhuǎn)換器和兩個給模擬3V和數(shù)字1.5V電路供電的限流低壓穩(wěn)壓器。