RA4L1

RA4L1是瑞薩今年推出的又一款低功耗MCU，集成了低功耗模式下全保持的SRAM，還有瑞薩特有的帶電荷泵段碼屏驅動，非常適合表計應用。它是瑞薩第一顆基于Cortex-M33內核的低功耗MCU，將之前的RL78和RA2系列低功耗MCU的性能提高到一個新的高度，安全等級也在ARM Cortex-M33內核TrustZone的加持下，更加符合當前行業應用的需求。

接下來我們就RA4L1在表計方面的應用做一個解析。

全球電表市場來看

中國，印度，東南亞區域屬于增速最快的第一梯隊。印度市場，90%以上份額的電表主控IC來自瑞薩。中國國內市場，以南網和國網為主，政策要求采用國產品牌主控IC。東南亞與中亞地區電子表覆蓋基本完成，需關注政府未來的智能化升級計劃，亞洲是當前除歐洲外的第二大出口市場，但存在波動。

第二增長梯隊的歐洲智能電表的換裝正處于過峰的前一階段，歐洲整體的智能電表換裝率大概在40%-50%，已經換裝完成的國家需求或將放緩，其余正在開始的區域比如中歐東歐國家或將在未來5-10年間大量換裝完成。

非洲電力覆蓋率較低，基礎設施條件不足，市場以增量的普通表為主，單價較低，市場規模的絕對值較小但進入門檻較低，近兩年中國對非洲出口額穩步提升；

拉美及加勒比地區電力覆蓋基本完成，正處于智能電表換裝的早期，且存在巴西和墨西哥兩個人口大國，未來幾年電表的市場規模在20-30億元左右。

電表作為一種出海品類，出口金額不高但近年增速較快。在2021年全球大步邁向能源轉型節能降碳后，變壓器與電表的出口增速上升較為明顯，海關統計整表出口，2023年已接近7000萬只。這還不包括以PCB和組件形式出口的部分。

受到配網建設加快的影響，中國今明兩年智能電表招標有望重回9000萬只的歷史高位，中國的基本盤能夠給予電表出海企業足夠的業績支撐。

電表的演化經歷了機械表→電子表→智能表的過程。

智能表在電子表的基礎上增加了通信功能和數據處理能力，實現遠程抄表和控制。智能電表可以通過通信網絡傳輸電能數據，實現遠程監控和管理，大大提高了電力系統的運行效率和管理水平。

相比傳統電子表，智能電表具有以下優勢：

遠程抄表：節省人力成本和時間；

遠程控制：提高電力系統安全性和可靠性；

數據分析：提供節能建議，幫助合理用電；

負荷管理：提高電網供電能力和穩定性；

防欺詐功能：有效防止電能盜竊。

A級單相智能電表是最高級別的單相電表，通常用于家庭或小型商業用戶。它們具有高精度的電能測量能力，能夠準確記錄電能消耗。A級電表通常具備遠程通信功能，可以實時傳輸數據給電力供應商或用戶。這些電表還可能包括預付費功能、故障檢測、電能質量監測等高級功能。

B/C/D級三相智能電表適用于工業或大型商業用戶，它們可以測量三相電力系統中的電能消耗。B級電表通常具有較高的精度和功能，適用于對電能測量要求較高的場合。C級和D級電表的精度和功能可能略低于B級，但仍然能夠滿足大多數商業和工業用途的需求。這些電表也可能包括遠程通信、數據記錄、電能質量分析等功能。

電氣電表架構中的分離方案主要是下面圖片中左圖的情況，MCU作為基表主控，通過SPI外接計量芯片。計量芯片里主要部分是多通道的高精度ADC，對電壓電流做同步采樣，然后通過計量芯片內部的硬件單元計算得到各種電能數據，放到計量芯片的一系列寄存器中。主控MCU直接讀取計量芯片里的各個寄存器即可獲得需要的計量參量。中國國網南網目前主流招標的電表架構就是這樣。

上面圖片的右圖是目前中國國網在早期招標試點的一種新的分離方案架構。和左圖最大的不同有兩點：計量部分從計量芯片升級成了計量MCU。即所謂的符合IR46標準的國網雙芯表，或者又叫互聯網表。還有一個不同，沒有在圖里體現出來，主要就是該物聯表表，可以連接多種可插拔功能模塊，比如電能質量分析模塊，藍牙模塊，NILM模塊等。

未完待續

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