基於STPMS2、STISO621和STM32F413RH的三相並聯電錶解決方案

電錶旨在測量電路的電流和電壓（電功率），是監控家庭、工廠、辦公室等場所的功耗（千瓦時單位）的有用工具。 如今，鑑於越來越多的節能和環保舉措和法規，這些智能電錶的需求越來越大。

意法半導體推出功能完整的電度表解決方案EVALSTPM-3PHISO, 整合高精度STPMS2電表計量前段IC和先進的STISO621數位隔離器，以及運行在STM32微控制器上用於計算電表計量資料和電能質量數據的可客製化統包韌體。經過優化設計的感測電路和PCB配置，確保其具有優異抗EMI干擾的穩定性和出色的訊號雜訊比，以進行高精度測量和後處理運算。整合低成本感測器和穩定的電隔離功能實現出色的可靠性和穩定性,滿足國際上最嚴格的電表品質和精確度。 

EVALSTPM-3PHISO
EVALSTPM-3PHISO - Three-phase full shunt electricity meter evaluation board based on STPMS2, STISO621W and STM32F413RH - STMicroelectronics

採用符合IEC 62053-22 標準精度等級 0.5 的三相交流功率計!

使用低成本、抗電磁干擾分流傳感器和先進的電流隔離技術。

該方案將高精度 STPMS2 計量前端 IC 和 STISO621 數位隔離器與

在 STM32 微控制器上運行的可訂制程式，用於計算計量和電能質量數據。

STSW-STPM005 - Graphical user interface for EVALSTPM-3PHISO board - STMicroelectronics

 

STPMS2
STPMS2 - Smart sensor II Dual channel 2nd order sigma-delta modulator with embedded PGA - STMicroelectronics
是一款雙通道24位元二階sigma-delta調節器，透過板上分壓器和分流感測器測量每相交流電的電壓電流，接著使用微控制器分配同步4MHz時脈對訊號進行採樣，並採用多工技術透過一個輸出腳位傳輸電壓和電流的sigma-delta位元流。三相電表系統需要使用三個STPMS2採集每個相的電壓電流資料。

 

STISO621
STISO621 - Dual channel digital isolator - STMicroelectronics
是一款基於 6 kV 厚氧化層電流隔離技術(thick-oxide, galvanic-isolation technology,)的雙通道數位隔離器，適合各種工業應用。STISO621具有兩個獨立的通道，帶有施密特觸發器輸入，確保高抗擾度並將脈衝失真維持在3ns以下。STISO621的最大資料傳輸速率為100Mbit/s，脈衝耐壓（VIOTM）高達6000V，最大重複隔離電壓（VIORM）為1200V，相較傳統的光隔離器，STISO621能確保資料傳輸速度更快，使用壽命更長，而且可靠性更高。

STPM32F413
STM32F413RH - High-performance access line, Arm Cortex-M4 core with DSP and FPU, 1,5 MByte of Flash memory, 100 MHz CPU, ART Accelerator, DFSDM - STMicroelectronics微控制器整合之sigma-delta調節數位濾波器（Digital Filter for Sigma-Delta Modulator，DFSDM）將六個位元電流轉換為24位元的電壓和電流值，並在每200µs即時計算一次所有電表計量資料。該韌體還提供一個虛擬通訊連接埠，用於讀取內部參數，以取得電表計量資料，修改內部配置和校準電路板。

意法半導體的電度表方案符合EN 50470-x、IEC 62053-2x、ANSI12.2x之交流電表標準。該應用方案提供每相或者累計的有源能量，或是功率的寬頻、基波、無功和視在功率和能量資料；達到IEC 62053-22的三相有功／視在功率測量準確度等級0.5級和IEC 62053-21的三相無功功率測量準確度等級一級，可以對每個電壓和電流訊號執行RMS運算和THD失真運算（可選），及直流電測量，以及線路週期、相移和相電壓延遲測量。 

除了民生用電計量外，EVALSTPM-3PHISO亦是一個工業級多相交流電能電表計量參考設計，例如，電動汽車充電、伺服器和太陽能逆變器。