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1 引言
新型集成芯片不仅精确度高,而且硬件软件设计简单、性价比高。着重介绍
SA9904B,ATT7026A 及CS5463 3 种三相电能计量芯片的工作原理,比较其
性能指标,为合理选择电能芯片提供了有力的帮助。
2 电能计量芯片
SA9904B 是南非微电子系统有限公司设计开发的一种电能计量芯片,
ATY7026A 是珠海炬力集成电路设计有限公司开发的电能计量芯片,CS5463 是
美国CRYSTAL 公司推出的带有串行接口的单相双向功率/电能计量集成电路
芯片。这三者都用于三相多功能电能计量,均适用于三相三线制的具有50 Hz
或60 Hz 标准频率的电网,支持电阻网络校表和软件校表两种方式。由于电能
计量、参数测量和数据读取是电能芯片的核心部分。下面主要从有功计量、无功
计量、视在功率/电能计量、有效值测量、中断和SPI 接口6 个方面介绍芯片
原理。
SA9904B 简介
SA9904B 有20 个引脚,PDIP 封装,12 个元暂存器。SA9904B 包含9 个代
表各相的有功电能、无功电能与电源电压的24 位元暂存器。第10 个24 位元暂
存器代表任何有效相位的市频,包含3 个位址以保存与SA9604A 的兼容性。3
个位址的任何其一可用于存取频率暂存器。每相位的有功与无功功率被积存于
24 位元暂存器。被测电路的电能或功率不直接提供给用户,但是可以通过公式
计算。计算每相的有功或无功电能:电能每计数=(VRATED×IRATED)/320
000;计算每相的有功或无功功率:功率=VRATED×IRATED×N/INTTIME/320
000。其中:VRATED 为电表的额定电源电压,IRATED 为电表的额定电源电流,
N=相继读数间的暂存器数值差数(△值),INTTIME 为相继读数间的时间差值(单
位为秒)。若要求合相有功电能,只能通过程序对三相有功电能求和,或通过有
功功率脉冲输出F50 计数。芯片内的3 个电压暂存器包含各相位测得的RMS 电
。SA9904B 不具有中断功能。串行周边的
接口汇流排(SPI)为一同步汇流排,使用于微控器与SA9904B 之间的数据传输。
引脚D0(串行数据出端),DI(串行数据入端),CS(芯片选项)与SCK(串行时脉)
用于此汇流排的应用。SA9904B 为从器件,。而微控器为汇流排主器件。CS
输入启始与终止数据传输。SCK 信号(微控器发送的)选通微控器与SA9904B 的
SCK 引脚间的数据。DI 与DO 引脚为SA9904B 的串行数据输入与输出引脚。
ATT7026A 简介
ATT7026A 44 个引脚,QFP44 封装,102 个寄存器翻。有功功率通过求瞬时
功率代数均值获得。分相、合相有功功率分别存入指定寄存器,供用户读取。。
无功功率是通过将电压采样信号作一90°相移,再求瞬时功率的代数均值获得。
分相、合相无功功率同样提供给用户。芯片中有电能累加寄存器,能够提供分相、
合相有功、无功电能,但不提供电网周期累加模式。芯片通过能量脉冲生成器,
提供校表脉冲CFl 和驱动步进电机的低频脉冲F1/F2。由于芯片提供电流和电
压有效值,用户也可用公式S=

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