智能電表的數(shù)據(jù)保護

　　智能電表使用最新的集成電路（IC）技術(shù)進行精確測量并報告消耗的電量，智能電表比機電式電表復雜，但更加注重測量數(shù)據(jù)的完整性，這會直接影響公共事業(yè)供應商的結(jié)算收入。在智能電表設計中確保數(shù)據(jù)完整性的最有效的解決辦法之一就是使用最先進的數(shù)字隔離技術(shù)。

　　智能電表使用電流隔離來保護內(nèi)部低壓集成電路，也使工作人員避免暴露在高壓電線下。在有線計量應用中，比如高密度部署的住宅區(qū)，隔離器也可用于隔離控制器和數(shù)字數(shù)據(jù)總線，如圖3所示。

　
　圖3 具有數(shù)字通信總線的智能電表

　　其他子系統(tǒng)，特別是那些暴露于高電壓下的部分，也必須進行隔離電路。例如，需要在智能電表控制器IC和電源線通信（PLC）調(diào)制解調(diào)器之間進行電流隔離。這些系統(tǒng)中信號隔離可以采用多種方式實現(xiàn)。

　　光耦合器常用于智能電表中的信號隔離，但它們的使用面臨著設計挑戰(zhàn)，其主要缺點是受到光耦合器的共模瞬變免疫能力（CMTI）的限制。 CMTI是一個隔離能力的度量，代表在隔離柵輸入和輸出兩側(cè)抑制快速瞬態(tài)噪聲信號的能力。由于光隔離器的物理結(jié)構(gòu)所致，它們往往有較高的寄生輸入輸出電容（一般在pF量級）。高的內(nèi)部寄生耦合電容導致CMTI性能變差。光耦合器供應商通常建議客戶，在光耦合器打開時需要過量驅(qū)動光耦合器LED燈來提高抗噪聲能力，反之在光耦合器關(guān)閉時要反向偏置LED燈。這些措施增加了光耦合器的CMTI，但同時也降低了器件壽命，影響了系統(tǒng)可靠性，增加了維護成本。