ST意法半导体助力“碳中和”目标，智能电网迎来空前发展机遇
全球各国在陆续实现“碳达峰”目标之后，相继发布了本国实现“碳中和”的具体时间规划，勾画出一个“无碳未来”的美好蓝图。在净零排放不断被写入各国法律的情况下，减小能源损耗，提升系统效率已经成为各行业的头等大事。在政策红利下，智能电网迎来历史性的发展机遇。预计到2024年，全球智能电网的市场规模将达到700亿美元，未来3年复合增长率将超过20%。
智能电网是指在传统电力系统基础上，通过新能源、新材料、新设备和电力电子技术，在发电、输电、调度、变电、配电、用电、储能环节实现全面智能化，提升整个电网系统的运营效率。作为全球领先的半导体厂商，意法半导体（ST）全面引领智能电网发展，凭借环境传感器、微控制器、电力线通信（PLC）、能量变换计量IC等丰富解决方案，覆盖智能电网构建的所有模块。本文，我们将着重介绍意法半导体的PLC产品系列，从产品性能到开发资源，再到产品生态，帮助大家更好地理解各系列产品，快速实现智能电网从发电到用电各环节之间的互联互通。
可编程、超低功耗PLC解决方案
意法半导体ST8500是一款完全可编程的PLC调制解调器片上系统（SoC），高度集成且低功耗。
ST8500采用标准ARM 32-bit Cortex-M4F完全可编程内核和高性能400 MHz DSP实时引擎，片上集成差分PLC模拟前端、加密引擎、时钟管理等多种功能单元和外设，提供高达500 kHz的PLC信号带宽。此外，ST8500具有超低功耗属性，RX模式下功耗小于200 mW。产品尺寸仅为7 x 7 x 1 mm，只需要很小的PCB面积。
凭借完全可编程特性，ST8500能够支持多种PLC协议，包括G3-PLC Cen A、Cen B、以及FCC等经认证的交钥匙多标准PLC协议。出色的可扩展特性，让ST8500能够和高功率线驱动芯片STLD1、STM32 MCU搭配使用，为智能计量/电网、智慧家居&城市和智能铁路等远程管理的电力线通信应用，构建完整的方案平台。
【ST8500出色的可扩展性】
面向智能电网的新能源发电环节，ST8500提供最佳双向通信，具备远程监控和快速关断等智能化功能，无需专用总线、电池和天线，为智能太阳能带来最低的系统成本。
针对智能照明这一智能电网中的典型用电场景，ST8500是交钥匙的计量装置，可实现远程监测、控制和预测性维护。同时，基于成熟可靠的动态协议，还可实现双向PLC组网。
如上所述，ST8500的可扩展性使其能够与意法半导体其他产品系列灵活搭配，极大地扩展了产品的应用场景。比如，ST8500与RF器件、智能传感器的融合，可实现灵活的智能照明系统；STM32+ST8500/STLD1+S2LP可组成一套新型PLC-RF混合组网解决方案，适用于智能抄表这一典型场景。
【智能抄表应用】
工程师朋友如果想充分了解ST8500这颗产品，可借助EVLKST8500GH868/915模块化套件，这套全功能ST8500/STLD1 PLC模块对ST8500性能有着系统、全面的展示，再通过意法半导体提供的G3-PLC协议固件包、PRIME PLC协议固件包等设计资源，在开发上得到充分支持。
【EVLKST8500GH868/915模块化套件】
高集成、多兼容的电力线调制解调器
ST7580是一款灵活的FSK、PSK多模电力线网络片上系统，片上集成高性能 PHY 处理器内核、协议控制器、模拟前端 (AFE) 和线路驱动器等优质硬件资源，兼容多个CENELEC频段，可编程频率从9 kHz到250 kHz。面向能源生产和分配应用，ST7580是一款可扩展、经济高效的窄带电力线通信平台。
为帮助工程师朋友快速了解ST7580，意法半导体提供了扩展板和评估套件。其中，X-NUCLEO-PLM01A1为ST7580扩展板，示例固件可用于点对点通信，兼容STM32Cube固件；EVALKITST7580-1为ST7580评估套件，除了是一套交钥匙的评估节点，还可用于应用原型制作。
【ST7580评估套件】
ST75MM与ST7580相比，有着相同的硬件和物理层，相同的集成度，相同的低BOM应用，同样是电力线网络片上系统。所不同的是，ST75MM是全球首款支持Meters and More开放式通信标准的智能电表IC，有助于简化电表设计，从而加快智能电表的部署速度、降低成本及提高可靠性。
针对ST75MM，意法半导体提供了包括评估套件在内的全套的生态系统支持，帮助工程师朋友更快上手。
卓越的集成智能仪表PLC片上系统
在电力线通信产品系列中，意法半导体还提供STCOMET / STCOM两大电力线通信片上系统。其中，STCOMET是一款集成PLC、调制解调器、高性能应用核心和计量功能的解决方案，提供高达 500 kHz 的 PLC 信号带宽，并搭载AES 128/192/256加密引擎；如下图所示，除了计量硬件DSP和计量AFE，STCOM和STCOMET具有相同的硬件集成，两款产品都是卓越的集成智能仪表PLC片上系统。
通过采用意法半导体电力线通信产品系列，开发人员可以快速构建高速、双向、集成、实时的智能电网连接应用，覆盖电力传输、供电负荷实时采集和电力资源调度等核心应用，极大地降低基础建设和运营维护成本，是智能电网通信系统搭建的第一选择。
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在之前的介绍中，我们也为大家介绍了《ST意法半导体全新紧凑型SLLIMM大功率IPM提高电机驱动设计的集成度和功率》，也是目前我们主推的非常成熟的解决方案！
编辑：zzy 最后修改时间：2022-06-22
