ATT7053电能采集模块设计+电路图+代码(2)
1.2 国内外电能计量芯片现状
1.2.1 国外电能计量芯片现状 国外发达国家上世纪 80年代开始使用电子式电能表，在上世纪 90年代，我国开始引进电子式电能表技术。与机械感应式电度表相比，电子式电能表具有测量精度高、性能稳定、使用方便、防篡改、便于将来的智能化管理（如预付费电抄表等）的优点。目前，电能计量芯片的电子仪表的国际市场已由 ADI、Cirrus Logic，SAMES、TDK等国际公司占有。 美国 ADI模拟器件公司的电能计量芯片核心功能就含有有功功率、无功功率和视在功率的电能计算，并且对电压和电流有效值也给出了转换数值。该核心还集成了多种的电源监视的功能，比如 SAG 检测、峰值检测和过零点检测。该公司的产品在高精确度上远超过 IEC和ANSI标准，在较大变化范围时，专门有 16位ADC和 DSP提供高精度保障。目前他的优点有，在低温环境下，其工作时间和可靠性都已经被证明超过现有的其他芯片，有超过 1.75 亿台已经被使用，单片温度漂移与参考比较差别很小（20ppm到30ppm），电源监控。单片蠕变保护，5V单电源供电，低功耗，瞬时有功功率，校准输出或接口 MCU，监测接线错误或反向功率，篡改监测选项。 Cirrus Logic 公司是一家致力于为能源市场开发高精度的模拟和混合信号的集成电路的公司。是市场上高精度模拟和数字信号处理元件的主要供应商。它的电能计量芯片主要有 CS5480、CS5484、CS5490、CS5451A、CS5463、CS5464、CS5467 等。其中官网给出的 4款芯片CS5460A、CS5461A、CS5462、CS5466 不建议用于新设计，并建议使用 CS5490 做替代，这里就介绍下 CS5490，CS5490 可以用作电能计量的 CS548x/9x 系列高性能模拟前端解决方案，使用两个 (CS5490)、三个 (CS5480) 或四个 (CS5484)可以组成 24 位模拟数字转换器。并且其具有极高的性价比，以及芯片内对电能自动换算和芯片内快速校准，可极大的缩短产品开发周期。 并且在电流传感器、串行通信和数字输出上具有极大的灵活性，确保了 CS5490符合需要高精度电能计量的任何应用。这款芯片具有出色的模拟性能，超低的噪声水平和高信噪比，在 4000:1 的动态范围内测得的电能计量精度为 0.1%，在 1000:1 的动态范围内测得的电流有效值计量精度为0.1%。3个独立的24 位、4阶Delta-Sigma调制器进行电压和电流测量。3个可配置的数字输出用于控制能量脉冲、过零或电能的方向。支持分流电阻、电流变压器(CT)和罗戈夫斯基(Rogowski)线圈电流传感器。过电流、电压骤降和电压浪涌监测。UART/SPI 串行接口。通过校验和写保护实现对内部寄存器的保护。片上电压参考（典型值 25ppm/℃）。采用3.3V单电源供电。低功耗：<15mW。片上计算有功、无功和视在功率，有效值电压和电流、功率因素和线路频率，瞬时电压、电流和功率。 非洲的 SAMES 公司，该公司成立于 1979 年，一直致力于电能计量芯片的设计和开发，最新推出一款精确计量电能的单芯片集成电路 SA9105G，SA9105G 具有提供稳定频率的精确内置晶振，直接驱动机械计度器等优点。计量集成电路产生脉冲输出，其频率与电能成比例。允许用户在不改变计度器或计数器变比的情况下根据需求设置不同的最大电流(Imax)和额定电压(Vnom)LED 脉冲输出计量平均功率并用于电表校验。在 FAST 校验模式时，LED 输出提供高频信号为平均瞬时功率，并可输出到微处理器 0。
1.2.2 国内电能计量芯片现状 目前，中国的IC 生产设计公司发展快速，已经掌握电能计量芯片的设计核心，并且产品的稳定性也得到了使用者的认可，还研发出了一批低成本的自主产品，他们已开始在中国和国际电表市场上崭露头角。国内生产电子电度表芯片的厂商主要有深圳合力为科技、上海贝岭、上海钜泉等几家。
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