ST마이크로일렉트로닉스, 모듈식 스마트 미터 칩셋 출시

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2011-03-03 10:33

서울--(뉴스와이어)--전세계적으로 가정과 사무실에서 스마트 미터기의 설치가 빠르게 늘어남에 따라서, 세계 선도적인 종합 반도체사이자 에너지 관리용 반도체 분야의 선도기업인 ST마이크로일렉트로닉스 (www.st.com)는 차세대 스마트 미터기가 적용되는 산업을 위하여 정확도가 가장 우수하고 가장 경제적인 가격대의 솔루션인 새로운 미터링 칩셋 제품을 출시하였다.

기존의 유도식 전력량계는 마모와 조작에 취약하며 기능이 제한적인데 반하여, 스마트 미터기 또는 전자식 계량기는 회전 장치가 없으며 정교하게 조작을 검출하고 양방향 통신이 가능하므로 전력망 관리와 요금징수를 향상시킬 수 있는 지능형 계량기이다. 좀더 구체적으로 말하면, 스마트 미터는 전력 회사가 미터기 검침을 원격으로 자동 실행할 수 있으며, 소비자는 에너지 소비를 쉽게 확인하고 직접 관리할 수 있다. 미국에는 2009년에 약 8백만 대에 이르는 스마트 미터기가 출하되었으며, 아시아 지역은 2014년에 세계에서 가장 큰 스마트 미터기 시장이 될 것으로 전망된다. 또한 유럽은 이탈리아, 프랑스, 스페인에서 대규모 사업들을 진행함에 따라서 2015년에 1억 대가 넘는 스마트 미터기가 설치될 것으로 전망된다.

ST마이크로일렉트로닉스의 산업 및 전력 변환 사업그룹 총괄 본부장인 피에트로 메니티 (Pietro Menniti)는 “ST의 신제품 스마트 미터 칩셋은 세계적으로 앞선 수준의 스마트 미터 반도체 솔루션을 공급해 온 ST의 선도적인 위치를 더욱 강화해줄 것이다. 신제품 STPMC1 및 STPMS1/S2 칩은 새로운 모듈식 기법을 채택해서 산업용 시장에 적용하기 위한 첨단 다위상 스마트 미터기를 개발할 때 정확도를 향상시키고 비용을 절감할 수 있도록 지원한다”고 말했다.

스마트 그리드 및 전력선 통신

스마트 미터는 차세대 지능형 디지털 전력망을 이르는 ‘스마트 그리드 (Smart Grid)’ 구축을 위한 핵심으로서, 전력망 기능 이외에 모니터링, 분석, 제어, 통신 기능을 추가함으로써 신뢰성과 효율을 향상시키고, 요금 관리 및 용량 확대를 실행할 수 있다. 스마트 그리드는 에너지 소비 감축, 재생자원 에너지 관리, 하이브리드 및 전기 자동차의 증가로 인한 충전 요구 등의 21세기 에너지 문제를 해결하기 위해 개발되었다.

스마트 미터와 함께 전력선 통신 (Power-Line Communications: PLC)이 이같은 신뢰성 있는 지능형 전력망 구축을 위해 필요한 핵심 기술이이다. ST의 PLC 칩 솔루션은 첨단의 '계량’ 칩 제품들과 함께 주요 국가의 스마트 미터링 인프라 구축에 이미 널리 이용되고 있다.

변조 및 계량 성능이 결합된 모듈식 미터

스마트 미터기는 2가지 주요 기능을 포함하고 있는데, 전류 및 전압 신호 검출을 위한 높은 정확도의 변조기와 소비 에너지를 계산하기 위한 전용 계량 프로세서이다. 향후 몇 년 사이에 가전기기, 에어컨, 전원공급 시스템에 스마트 계량 기능이 널리 이용될 것으로 보인다. ST의 기존 솔루션인 STPM01, STPM10, STPM11/12/13/14 와 같은 단상 미터링 칩들의 기능들은 단일 디바이스로 효과적으로 통합된다.

그러나 산업 시장에 적용하기 위한 3상 또는 다위상 스마트 미터는 전류/전압 검출과 계량 섹션을 분리시킨 모듈러 기법을 이용함으로써 정확도와 경제성을 향상시킬 수 있다. 검출 회로의 변조기 IC를 계량 변환기에 가깝게 탑재함으로써 잡음의 영향을 줄일 수 있다. 또한 계량 섹션을 재설계할 필요 없이 필요한 수량의 변조기만을 추가함으로써 동일한 디자인을 일련의 미터링 제품에 경제적으로 재사용할 수 있다.

신제품 다위상 미터링 칩셋 STPMC1 및 STPMS1/S2

ST의 신제품 STPMC1 및 STPMS1/S2는 모듈식 스마트 미터기에 적용할 수 있는 업계에서 가장 경제적인 가격대의 칩셋으로서 최대 0.2 클래스 AC 전력량계에 이용할 수 있도록 50~60Hz IEC 및 ANSI 표준을 지원한다. STMPC1 계량 IC는 3상 입력과 , tamper 검출 또는 온도 검출에 이용할 수 있는 4번째 채널 및 홀 센서로부터 자기장 정보를 받기 위한 5번째 채널등 5개 입력 채널을 가지고 있다. STPMC1 및 STPMS1/S2는 모든 유형의 국제 배전 표준에 맞도록 설정 및 조정할 수 있다.

STPMS1 및 STPMS2는 듀얼 채널 델타-시그마 변조기로서 각 위상으로부터 아날로그 전류 및 전압 값을 변환하고 이 디지털 데이터를 STPMC1으로 전송한다. 이들 칩을 전류 센서에 아주 가깝게 탑재할 수 있으므로 긴 아날로그 배선과 높은 잡음 포착을 피할 수 있다. 또한 배선 수의 감소와 개별 구현에 의해서 훨씬 비싼 절연 센서를 이용하는 것이 아니라 디지털 데이터 경로 상에서 저비용 절연을 통해서 3개 션트 저항을 이용할 수 있다. STPMS1은 일차 변조기를 제공하고 STPMS2는 이차 변조기를 제공함으로써 향상된 정확도를 제공한다.

제품의 주요 특징:

STPMC1

- Rogowski 코일, 전류 트랜스포머, Shunt 또는 홀 효과 전류 센싱 지원
- 리플을 일으키지 않는 에너지 계산 알고리즘
- 구성 및 조정을 위한 OTP 메모리
- SPI 인터페이스

STPMS1/S2

- 2개 시그마-델타 변조기
- 프로그래머블 쵸퍼-안정화 낮은 잡음 및 낮은 오프셋 증폭기
- 정밀 전압 레퍼런스: 1.23V 및 최대 30ppm/C
- 최대 0.2 클래스 AC 와트 미터에 이용할 수 있도록 IEC 및 ANSI 표준 지원

가격 및 공급

1개의 STPMC1과 3개의 STPMSx 변조기 IC로 구성된 3상 미터기용 전체 칩셋의 가격은 1,000 세트 기준으로 개당 4.50달러이다. 이보다 대량 수량일 때는 추가적인 가격 조정이 가능하다. STPMC1은 현재 양산중이다. STPMS1과 STPMS2는 주요 고객들에게 샘플을 출하하고 있으며 조만간 양산을 시작할 계획이다.

ST마이크로일렉트로닉스 개요
ST마이크로일렉트로닉스는 혁신적인 반도체 솔루션을 다양한 전자 애플리케이션 분야의 고객들에게 제공하고 있는 세계적인 선도업체이다. ST는 자사의 방대한 기술, 설계 전문기술 및 IP 포트폴리오 통합, 전략적 협력업체와 강력한 제조시설 등을 활용하여 멀티미디어 컨버전스 및 전력 애플리케이션 분야에서 명실상부한 선도업체가 되는 것을 목표로 하고 있다. ST의 2010년도 매출은 103억 5,000만 달러이다. ST에 대한 보다 상세한 정보는 www.st.com를 참조하라.

웹사이트: http://www.st.com