電能計量芯片

　　　　　　　　電能計量芯片

　　電能計量芯片，一種自動測量電網電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、功率因數、能量等功能，一般廣泛應用在智能電表中。今天要談的是鉅泉光電科技的單相檢測ATT7053BU這款芯片，特點嘛如圖1-1所示，怎么用就不多說了，用SPI或者UART通訊讀寫寄存器就OK，主要談談使用這款芯片的幾種方案。

圖1-1

　　方案一：如圖1-2，這是官方給出來的應用圖，220V采樣可以看到是使用了電阻分壓法，計量芯片與MCU共地。

 圖1-2

　　方案二：電壓采樣同樣使用電阻分壓法，但是在供電上，供電變壓器使用兩個隔離的繞組，一組給計量芯片供電，一組給MCU供電，在通訊時，采用光耦隔離。

　　方案三：計量芯片和MCU共地，通訊不用隔離，電壓、電流采樣使用互感器隔離，不能使用錳銅電阻采樣。

 

　　使用采樣電阻的方案中，采樣電阻最好是使用多個電阻串聯，提高安全性，因為假如使用一個電阻的話，萬一電阻出現短路情況，那么火線就會直接與零線短路。使用錳銅電阻采樣電流是因為錳銅電阻的精度高，熱穩定性好，大電流經過產生的高溫也不會使阻值發生劇烈的變化。但是使用采樣電阻的方案中，特別是方案一，安全性不好，火線作為參考地，可能會使MCU系統產生干擾，同時火線會隨着USB等接口的金屬傳出去，而且畫板不注意安全間距，會產生爬電的現象。因此方案一的價格最低，但安全性能不好。方案二中，計量芯片的地與MCU雖然隔離了，但是計量芯片的地依然是火線，爬電的隱患還在，而且通訊需要做隔離，大量掛載時，光耦是一筆不小的開支。方案三中，個人認為是最好最安全的，但是對於智能電表來說可能不是最好的方案，因為電壓和電流采樣都使用的互感器做隔離，那么采樣精度就會受到互感器的影響。