电能计量芯片

　　　　　　　　电能计量芯片

　　电能计量芯片，一种自动测量电网电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率、功率因数、能量等功能，一般广泛应用在智能电表中。今天要谈的是钜泉光电科技的单相检测ATT7053BU这款芯片，特点嘛如图1-1所示，怎么用就不多说了，用SPI或者UART通讯读写寄存器就OK，主要谈谈使用这款芯片的几种方案。

图1-1

　　方案一：如图1-2，这是官方给出来的应用图，220V采样可以看到是使用了电阻分压法，计量芯片与MCU共地。

 图1-2

　　方案二：电压采样同样使用电阻分压法，但是在供电上，供电变压器使用两个隔离的绕组，一组给计量芯片供电，一组给MCU供电，在通讯时，采用光耦隔离。

　　方案三：计量芯片和MCU共地，通讯不用隔离，电压、电流采样使用互感器隔离，不能使用锰铜电阻采样。

 

　　使用采样电阻的方案中，采样电阻最好是使用多个电阻串联，提高安全性，因为假如使用一个电阻的话，万一电阻出现短路情况，那么火线就会直接与零线短路。使用锰铜电阻采样电流是因为锰铜电阻的精度高，热稳定性好，大电流经过产生的高温也不会使阻值发生剧烈的变化。但是使用采样电阻的方案中，特别是方案一，安全性不好，火线作为参考地，可能会使MCU系统产生干扰，同时火线会随着USB等接口的金属传出去，而且画板不注意安全间距，会产生爬电的现象。因此方案一的价格最低，但安全性能不好。方案二中，计量芯片的地与MCU虽然隔离了，但是计量芯片的地依然是火线，爬电的隐患还在，而且通讯需要做隔离，大量挂载时，光耦是一笔不小的开支。方案三中，个人认为是最好最安全的，但是对于智能电表来说可能不是最好的方案，因为电压和电流采样都使用的互感器做隔离，那么采样精度就会受到互感器的影响。