Smart Meter Zählerkern-Leiterplatte

Dieses Projekt umfasst das Design und die Fertigung einer hochpräzisen Leiterplattenbaugruppe (PCB) für einen intelligenten Stromzähler für Wohngebäude. Diese PCB führt präzise Energiemessung, Datenverarbeitung und sichere Kommunikation für den Einsatz von Advanced Metering Infrastructure (AMI) in modernen Smart-Grid-Systemen durch.

Wichtige PCB-Spezifikationen:
Basismaterial: Hochzuverlässiges FR4 mit verbesserter Kriechstromfestigkeit und UL 94V-0-Zulassung
Lagenaufbau: 4-lagige Konstruktion mit dedizierten analogen und digitalen Masseflächen zur Rauschisolierung
Kupfergewicht: 2 Oz auf Leistungsteilen zur Optimierung des Strompfads, 1 Oz auf analogen Teilen
Platinendicke: 1,6 mm, Standardformfaktor für Zählergehäuse
Oberflächenveredelung: ENIG für Korrosionsbeständigkeit und zuverlässige Langzeitkontaktleistung
Isolierung: Verstärkte Isolierung gemäß den Genauigkeitsstandards IEC 62052-11 und IEC 62053-21
Qualitätssicherung: 100%ige Genauigkeitskalibrierung und Verifizierung über den Strombereich von 0,05 A bis 100 A

Funktionale Rolle:
Diese PCB liefert präzise Energiemessung und Netzkommunikation:
Energiemessung: Dedizierter Zähler-IC mit 22-Bit-Delta-Sigma-ADCs für 0,2% Genauigkeit über einen dynamischen Bereich von 1000:1
Stromerfassung: Präzisions-Shunt-Widerstände (Klasse 0,2) für zuverlässige Strommessung ohne magnetische Sättigung
Datenverarbeitung: ARM Cortex-M0-Prozessor, der Zähler-Algorithmen und Kommunikationsprotokolle ausführt
Sichere Kommunikation: Schnittstelle für PLC (Power Line Communication) oder RF-Modul mit Hardware-Verschlüsselung
Manipulationerkennung: Magnetfeld- und Abdeckungsöffnungserkennung zur Sicherheit gegen Manipulation des Zählers
Zeittarif (Time-of-Use): Echtzeituhr mit Batteriesicherung zur Unterstützung der Mehrpreisabrechnung