特邀嘉宾 陈 强 珠海炬力集成电路设计有限公司计量仪表事业处处长 费宇航 全国电工仪器仪表标准化委员会委员 孟祥旺 上海复旦微电子股份有限公司电力事业部经理 John J.Paulos Cirrus Logic公司工业产品部副总裁兼总经理 陈来杰 北高智科技有限公司技术部副经理 黎 平 珠海昊辉电子有限公司市场部经理 ST相关人士 目前，市场上有哪些批量生产的电能表计量芯片？它们的可靠性如何？ 陈　强　珠海炬力目前向市场提供6种电能表计量芯片产品，它们都是具有自主知识产权的产品。其中，单相多功能电能表计量芯片ATT7023是一款将计量和MCU、实时时钟、LCD驱动及看门狗等电路集成在一起的芯片。这款芯片给客户带来好的性价比。三相有功无功计量芯片ATT7026A可以同时测量有功电能和无功电能。三相多功能芯片ATT7022B根据客户的需求，集成了7路A/D，比一般的计量芯片多了一路A/D，为用户的防窃电电能表设计提供资源。此外，该芯片还有一个非常重要的特性---可以测量谐波电能，为电力部门实现对电网谐波的有效管理提供了监测手段。三相复费率芯片ATT7028A可以提供三相有功电能、电流、电压及功率因数等参数。普通三相芯片ATT7030A可以提供断相检测和反向检测，其最大优势是精度高，稳定性好，线性度比较宽，动态范围在1000∶1以上，硬件调表就能做出0.5级表，而该芯片的成本较低，使用也非常方便。ATT7021管脚与7755兼容，符合市场需求。 珠海炬力的产品在硬件和软件的电磁兼容性方面有自己的一套技术，并给用户提供了完善的监测手段，可以保证芯片在电网上可靠地工作。 费宇航　贝岭开发电能计量产品已有12年的历史，开发的产品包括BL0932/BL0932B/BL0932X系列模拟式单相电能计量芯片，其中BL0932是贝岭在国际市场上率先推出的双向电能计量产品；BL0933/BL0955/BL6503系列数字式单相电能计量芯片，其中，BL6503与BL0955的外围管脚兼容，但采用更先进的0.35μm制造工艺，进一步提高了产品的性能和一致性；BL0951/BL6501/BL6502系列数字式防窃电单相电能计量芯片，主要适合防窃电电表的应用；BL0952/BL0962/BL6511系列数字式三相有功电能计量芯片。 贝岭是国内少数同时拥有设计和生产能力的企业，也是国内率先采用0.35μm工艺生产电能表计量产品的厂商。 我们的产品拥有知识产权。贝岭公司早在公司建立初期，就开始建立自己的研发队伍，拥有国家级技术中心，完全能自主开发电能计量类的产品。仅在最近三年内，公司在电能表类集成电路产品领域就申请了超过20项电路专利和产品版权。目前，大量新的后续产品正在开发中。 John J.Paulos　1997年，Cirrus Logic首次推出电能表计量芯片系列CS5460。从那时起，我们已陆续推出了该系列的全部产品，包括CS5460、CS5460A、CS5461A、CS5462及CS5451A等，以满足电能计量市场的各类不同需求。我们还将在近期推出另一种电能计量IC，以巩固Cirrus Logic在该市场的优势地位。这种最新的电能计量IC解决方案名为CS5466，它的性能表现优异，能在1000∶1的动态读数范围内提供0.1%的线性度。它能够精确测量极其微弱的应用电流---在一些住宅环境中，使用低性能转换器无法检测到小家电的电能使用情况，而高性能的CS5466就能胜任这样的重要任务。 由于采用了Δ-Σ技术，我们的产品在性能和可靠性方面一直处于业内领先地位，并被许多世界领先企业采用，在电能计量领域得到大量应用。 ST相关人士　ST已经发布了计量芯片产品家族，其中第一个芯片是STPM01，该芯片于今年1月1日上市。该计量芯片家族的其他产品也将陆续上市。STPM01有着非常高的精确度，在负载范围为0.5%到1000%内，其精确度为0.1%。我们的可靠性试验证明，该器件可以在10年以上的时间范围内，特性不发生任何变化。 孟祥旺　复旦微电子能批量供应单相模拟计量芯片FM2032、单相数字式计量芯片FM7755，以及单相防窃电数字计量芯片FM7751。这些产品在准确性和可靠性方面都能满足电力局的要求。 黎　平　珠海昊辉电子有限公司是珠海炬力公司的一级代理，共提供单相电能表芯片ATT7021、单相多功能芯片ATT7023、普通三相芯片ATT7030、三相多功能芯片ATT7022、三相有功无功计量芯片ATT7026以及三相复费率芯片ATT7028。这些芯片自从量产以来，受到广大客户的欢迎，挂表两年多来，还未发生任何因为产品质量引起的事故和纠纷。 陈来杰　北高智科技有限公司主要代理Cirrus Logic的电能表计量芯片。单相电能表IC有CS5466，三相电能表IC有CS5460A、CS5463、CS5461A及CS5451A(六通道ADC)。这些芯片都是4阶的ΔΣ结构，动态范围广，达到1000∶1；精度高，达到0.1%，适合于开发0.5级和0.5S级电能表。 市场上主要的电能表计量芯片质量情况如何？ 陈　强　目前珠海炬力的产品质量稳定，无论是在生产现场，还是在挂网运行中都表现了较好的质量状态。最近，我们产品的出货量正在增加，原先一些观望的电能表厂已经开始做方案，而原先一些做方案的厂已经批量生产。 费宇航　从1992年至今，贝岭销售的电能表计量类产品已达到4000万片，在用户处，采用BL0932的电子式电能表，最长的已连续工作了12年，充分验证了芯片的可靠性。公司一直关注产品的质量，特别是计量类产品。从1993年起，公司已经连续四次通过ISO9001体系认证，并在2004年通过ISO14001环境管理体系认证。同时贝岭内部拥有先进的测试设备，能对产品的各项性能及早期失效问题进行检测，确保客户使用时的产品一致性。 陈来杰　我在前一问题中提到的芯片，除了CS5463外，其他产品均已批量生产。Cirrus Logic的电能表计量芯片除了精度高之外，坏品率非常低，在百万分之一到百万分之五之间，产品的一致性也非常好。这些优良的性能确保我们的产品生产效率高，返修率低，维护费用低。 黎　平　目前珠海炬力的电能芯片被国内主流电能表生产厂家选用。国内单相和三相领域中最优秀的电能表公司都在使用珠海炬力的芯片。国内电子式电能表生产前10名的公司中，至少有三分之二的公司在使用其电能表计量芯片。我们有些客户表示，珠海炬力芯片的产品质量已经达到甚至超过了国外竞争对手的技术指标。 ST相关人士　STPM01是从今年1月开始批量生产的，到目前为止，我们还没有收到任何质量投诉。 孟祥旺　FM2032、FM7755及FM7751三款芯片均已经批量投产两三年，质量可靠，符合国内各大厂家的要求。在挂表的这两三年间，质量反馈不错。 对市场上的计量芯片，我们提供什么样的技术支持？ 黎 平 如果没有良好的技术支撑，新芯片的推广将没有那么顺利。 首先，在普通单相和三相产品上，昊辉提供推荐的PCB设计，可以协助客户通过群脉冲等试验。 其次，在一些复杂的产品中，例如单相多功能表和三相多功能表领域，昊辉提供一定数量的免费样表给客户测试，并提供Demo源代码，协助客户尽早完成设计。 第三，我们有专业的FAE(现场应用工程师)提供技术支持。这些FAE通常都有电能表行业的从业经验。另外，一些客户需要，而昊辉完不成的样品或者方案，昊辉也有固定的合作方案公司提供支持。 第四，原则上我们一般不鼓励帮助客户完成全部产品。目前，有些芯片供应商为了争取订单，甚至帮助客户完成全部设计。我们还是鼓励客户自己完成最后一道程序。 我们认为，如果代理商完成所有方案商或者整表商应该完成的工作，那么对这些客户而言也有威胁和压力，所以我们仍然希望最后的产品定型工作由客户来完成。目前电能表行业的竞争还没有到整表生产厂家只做加工的程度，但是未来的情况确实很难说。 费宇航　贝岭提供及时的技术服务，24小时内有基本的回复。对用户使用中遇到的问题，及时安排FAE工程师到现场解决。 John J.Paulos　我们能够提供高水平的技术服务，包括本地应用工程团队的支持。电能表计量系列产品还提供客户演示板和参考设计，以协助电能表生产商更迅速地把产品推向市场。 陈来杰　我们除了提供电能表IC外，还为客户提供电能表设计方案，如用CS5466开发的简单单相表方案，用CS5460A开发的三相多功能表计量模块方案。此外，我们还可以根据客户的需要来开发方案。 ST相关人士　与所有ST产品一样，我们提供应用指南、用户手册、评估软件、演示板、评估板、FAQ及网上介绍。我们也可以提供完整的高端电能表方案，包括基于STPM01的LCD显示、复费率和防篡改技术。ST有FAE以及中央实验室工程师，他们可以在用户评估和开发基于STPM01的电能表时给予支持和协助。 孟祥旺　复旦微电子可以免费提供技术解决方案，包括单相全电子、单相复费率、单相485表、单相预付费和单相多功能表方案。 市场上电能表计量芯片采取什么样的销售方式？ 费宇航　贝岭电表芯片采取直销为主，分销为辅的方式。主要大厂及关键客户，基本采取直销方式。 John J.Paulos　Cirrus Logic与我们在中国本地强大的分销伙伴合作，共同为满足中国市场和其他亚洲市场的客户需求而努力。 ST相关人士　STPM01主要通过我们的分销网络进行销售。我们一些直销客户也已经评估和认证该芯片，并将在短期内进行生产。 孟祥旺 复旦微电子以分销为主，90%以上是分销。 计量芯片市场情况如何？截止到目前，贵公司共计销售了多少计量芯片？ 陈　强　电能表芯片市场平稳，我公司三相芯片销售超过了100万片，单相芯片超过了200万片。 费宇航　BL0932面市时间达到12年，销售已接近3000万片。BL0933/BL0955/BL6503系列数字式单相电能计量芯片产品已累计销售超过500万片。BL0951/BL6501适合防窃电电能表的应用，在过去3年内，已经累计销售超过400万片，主要销售到东南亚市场；相比较而言，国内市场近两年才逐步有小规模应用。 总之，这些年的销售情况基本平稳，略有上升，但其中产品结构有很大变化。 John J.Paulos　自从Cirrus Logic进入电能表市场，我们已经销售了数百万的电能表计量IC。 电能表计量IC的全球需求将继续保持强劲的增长态势。随着人们对电网需求的了解日益加深，他们将在电力传输与配电网络等多个不同领域，为电能表计量IC提供发展良机。 过去人们一度偏重于测量主动能量，而目前的计量解决方案可为用户提供各类应用所需的更多信息。Cir-rus Logic电能表计量IC具有无功功率和有功功率、谐波和功率因数等多项计算功能。Cirrus Logic仍在不断开发新产品，以期更好满足未来的市场需求。 陈来杰　单一型号的5460A累计销售了500万片，现每年的销售量稳定在200万片以上。 黎　平　目前全国的电子式电能表芯片领域需求比较稳定。昊辉在2005年的销售量比2004年增长了几倍。 目前在三相芯片领域(ATT7030和ATT7022)，我们估计珠海炬力总共占领了全部市场的20%～30%左右，每个月的出货量超过10万片。在单相领域，目前昊辉每个月有数十万片的出货量，主要被国内客户用于出口市场以及一些非指定的综合市场。如果未来单相领域的芯片不再指定品牌，那么ATT7021的出货量将进一步增加。目前选择ATT7021的都是业内最大的公司，反而中小客户会选择指定的芯片。 国内电子表行业已经出现大公司越来越强的现象，珠海炬力芯片目前是大公司选用的非ADI类第一品牌。 ST相关人士　STPM01是在今年1月投入批量生产的。由于电能表的平均研发时间为6个月到12个月，所以，只有在这一时间之后，芯片出货量才可能大幅度提高。但无论如何，在批量生产后的7个月中，我们已经销售了几十万片。 孟祥旺 复旦微电子三年内共销售各类计量芯片约300万片。 未来电能表计量芯片的产品开发计划如何？ 费宇航　贝岭目前主要的开发计划是抓两头：一方面，不断降低制造成本，推出低成本解决方案；另一方面，集中开发力量，开发三相/单相多功能等高端计量产品，为长期发展做准备。 John J.Paulos　我们向业界厂商郑重承诺，Cirrus Logic将继续开发新技术，以帮助厂商适应迅速变化的市场环境。例如，即将推出的新型电能表计量IC将满足市场在扩展计算引擎方面的新需求。这种新型IC将与普遍使用的Cirrus CS5460A产品引脚兼容，有利于厂商把它迅速设计到新产品中去。 ST相关人士　我们将在短时间内引入新产品来丰富计量芯片家族，从而使我们的客户有更好的选择。我们也正在开发三项电能表芯片，该芯片将在明年推出。 相关链接 计量芯片有哪些创新？ 珠海炬力 单相多功能电能表计量芯片ATT7023： 这是一款SOC芯片。它解决了模拟量和数字量混合设计时的抗干扰问题，用常规的电能表元器件，不需要小信号补偿，只需在Ib（参比电流）这一点进行调试，实测样表从600%Ib到1%Ib条件下的线性度小于0.5%。目前，炬力这款芯片是率先进入批量的产品。 三相多功能芯片ATT7022B 以前，实现对谐波电能等参数的测量技术成本昂贵，对工程师的技术水平要求也高，而通过炬力计量芯片测量谐波电能，成本低廉，应用简单。ATT7022B内置了一个温度传感器，可以通过软件进行温度补偿，从而用较低的成本做出高精度的电能表。 三相复费率芯片ATT7028A： 用电管理部门常常使用功率因数表来监测用电设备的无功损耗，或者通过电流、电压的测量来计算线路铁损、铜损，检测失压、过压、失流及过流等故障。ATT7028A可以提供三相有功电能、电流、电压及功率因数等参数。 上海贝岭 BL0952/BL0962/BL6511系列数字式三相有功电能计量芯片： BL0952系列三相芯片主要应用在普通三相表中，是采用0.35μm混合信号工艺技术设计制造的。 BL0952在测量性能方面有许多高于同类产品的地方：一是高精度/高输出稳定性。BL0952采用高性能模拟信号处理及数字信号处理技术，比传统的模拟信号处理有更好的线性度。设计中着重考虑了客户在校表过程中读数误差的稳定性需求，成品测量数据表明，其输出校表脉冲信号(CF)有极强的稳定度，在整个测量范围内CF的波动在0.05%左右(单圈校验)，这样将大大减少用户生产中的校验时间。其次是低功耗设计。BL0952内部采用独创的SLiM低功耗设计技术，按照较低工作主频(3.58MHz)的晶体振荡器来设计，芯片静态功耗仅35mW(典型值)，是目前市场上同类芯片中静态功耗最低的，是国外同类产品的一半。 复旦微电子 多费率电能表芯片FM2307： 它将MCU、RTC、数据EEPROM、LCD驱动、电源管理、看门狗、12bitADC、温度传感器及双路UART等集成在一起。抗干扰性比国内外同类产品都有很大优势。例如，客户试验中，全脉冲可以达到6000V，静电达到4级要求，可以达到16KV，高于国家标准的15KV。此外，FM2306、FM2307系列芯片比通用芯片构成的方案至少节省20%的成本。 ST 可编程芯片STPM01： 集成了电子电表所需全部核心电路，能够满足各种形式的电力测量需求，可以在最简单的低端应用中充当独立的电表，或者在基于单片机的复杂电表中用做系统外设，以支持远程测量、无功功率测量、多重电价和防篡改功能。 STPM01是ST和世界最大电表制造厂商之一的ISKRAEMECO公司合作开发的产品，是ST为ISKRAEMECO公司开发的ASIC解决方案的改进产品，采用ST先进的BCD6智能制造技术，能够在同一个芯片上集成所需的全部模拟、数字和功率电路。主要模块包括模拟信号调节、两个A/D、一个DSP、一个连接外部单片机的SPI接口、一个用于调校配置芯片的56位OTP(一次性可编程)模块、一个在低端应用中驱动步进电机显示器的电压频率转换器和两个给模拟3V和数字1.5V电路供电的限流低压稳压器。