att7022eu

基本信息

中文名稱ATT7022釋義一顆高精度三相電能專用計量芯片適用范圍三相三線和三相四線應用 集成電路六路二階、數(shù)字信號處理等測量參數(shù)無功功率、視在功率、相角等參數(shù)接口一個SPI接口目錄1簡介2管腳說明3系統(tǒng)功能

折疊編輯本段簡介集成了六路二階sigma-delta ADC、參考電壓電路以及所有功率、能量、有效值、功率因數(shù)以及頻率測量的數(shù)字信號處理等電路。能夠測量各相以及合相的有功功率、無功功率、視在功率、有功能量以及無功能量，同時還能測量各相電流、電壓有效值、功率因數(shù)、相角、頻率等參數(shù)，充分滿足三相復費率多功能電能表的需求。支持全數(shù)字域的增益、相位校正，即純軟件校表。有功、無功電能脈沖輸出CF1、CF2提供瞬時有功、無功功率信息，可以直接接到標準表，進行誤差校正。詳細校表方法請參考第三部分校表方法 。可以對基波有功、無功功率進行測量，提供脈沖輸出CF3和CF4提供瞬時基波有功功率以及基波無功功率信息，可直接用于基波的校正。提供兩類視在能量輸出，RMS視在能量以及PQS視在能量，CF3和CF4也可被配置為視在能量脈沖輸出。 提供一個SPI接口，方便與外部MCU之間進行計量參數(shù)以及校表參數(shù)的傳遞。折疊編輯本段管腳說明1 RESET 輸入 ATT7022B 復位管腳低電平有效內(nèi)部有 47K 上拉電阻

內(nèi)部結構2 SIG 輸出 ATT7022B 上電復位或者異常原因重新啟動時，SIG 將變?yōu)榈碗娖?。當外?MCU 通過 SPI 寫入較表數(shù)據(jù)后，SIG 將立即變?yōu)楦唠娖?,4 V1P/V1N 輸入 A 相電流信道正，負模擬輸入引腳。完全差動輸入方式，正常工作最大輸入 Vpp 為 ± 1.5V，兩個引腳內(nèi)部都有 ESD 保護電路,最大承受電壓為± 6V5 REFCAP 輸出 基準 2.4V，可以外接;該引腳應使用 10uF 電容并聯(lián) 0.1uF 電容進行去耦6,7 V3P/V3N 輸入 B 相電流信道正，負模擬輸入引腳。完全差動輸入管腳圖方式，正常工作最大輸入 Vpp 為 ± 1.5V，兩個引腳內(nèi)部都有 ESD 保護電路,最大承受電壓為± 6V8 AGND 電源 模擬電路(即ADC 和基準源)的接地參考點9,10 V5P/V5N 輸入 C 相電流信道正，負模擬輸入引腳。完全差動輸入方式，正常工作最大輸入Vpp為± 1.5V， 兩個引腳內(nèi)部都有ESD保護電路,最大承受電壓為± 6V11 REFOUT 輸出 基準電壓輸出，用作外部信號的直流偏置12 AVCC 電源 該引腳提供 ATT7022B 模擬電路的電源，正常工作電源電壓應保持在 5V ± 5%，為使電源的紋波和噪聲減小至最低程度，該引腳應使用 10uF 電容并聯(lián) 0.1uF 電容進行去耦13,14 V2P/V2N 輸入 A 相電壓信道的正、負模擬輸入引腳。完全差動輸入方式，正常工作最大輸入 Vpp 為± 1.5V， 兩個引腳內(nèi)部都有 ESD 保護電路,最大承受電壓為± 6V15 AGND 電源 模擬電路(即ADC 和基準源)的接地參考點16,17 V4P/V4N 輸入 B 相電壓信道的正、負模擬輸入引腳。完全差動輸入方式，正常工作最大輸入 Vpp 為± 1.5V， 兩個引腳內(nèi)部都有 ESD 保護電路,最大承受電壓為± 6V18 AVCC 電源 該引腳提供 ATT7022B 模擬電路的電源，正常工作電源電壓應保持在 5V ± 5%，為使電源的紋波和噪聲減小至最低程度，該引腳應使用 10uF 電容并聯(lián) 0.1uF 電容進行去耦19,20 V6P/V6N 輸入 C 相電壓信道的正、負模擬輸入引腳。完全差動輸入方式正常工作最大輸入Vpp為± 1.5V， 兩個引腳內(nèi)部都有ESD保護電路,最大承受電壓為± 6V21，22 V7P/V7N 輸入 第七路 ADC的正、負模擬輸入引腳。完全差動輸入方式，正常工作最大輸入Vpp為± 1.5V,兩個引腳內(nèi)部都有ESD保護電路,最大承受電壓為± 6V23 GND 電源 數(shù)字地引腳24 TEST 輸入 測試管腳，正常應用接地。 內(nèi)有 47K 下拉電阻25 NC --- 不連接26 SEL 輸入 三相三線低電平，三相四線高電平選擇。 內(nèi)部 300K 上拉電阻27 CF1 輸出 有功電能脈沖輸出，其頻率反映合相平均有功功率的大小，常用于儀表有功功率的校驗，也可以用作有功電能計量28 CF2 輸出 無功電能脈沖輸出，其頻率反映合相平均無功功率的大小，常用于儀表無功功率的校驗也可以用作無功電能計量29 NC --- 不連接30 CF3 輸出 CF3:基波有功電能脈沖輸出，其頻率反映基波的合相平均有功功率的大小，常用于儀表基波有功功率的校驗，也可以用作基波有功電能計量 CF3 也可配置為 RMS 視在電能脈沖輸出31 CF4 輸出 CF4:基波無功電能脈沖輸出,其頻率反映基波的合相平均無功功率的大小,常用于儀表基波無功功率的校驗,也可以用作基波無功電能計量。 CF4 也可配置為 PQS 視在電能脈沖輸出。32 NC --- 不連接33 VDD 電源 內(nèi)核電源輸出 3.0V。外接 10F 電容并聯(lián) 0.1uF電容進行去耦34 VCC 電源 數(shù)字電源引腳;正常工作電源電壓應保持在 5V ± 5%，該引腳應使用 10uF 電容并聯(lián) 0.1uF 電容進行去耦35 CS 輸入 SPI 片選信號，低電平有效，內(nèi)部上拉 200K 電阻36 SCLK 輸入 SPI 串行時鐘輸入(施密特)， 注意:上升沿放數(shù)據(jù)，下降沿取數(shù)據(jù)37 DIN 輸入 SPI 串行數(shù)據(jù)輸入(施密特)，內(nèi)部下拉 200K 電阻38 DOUT 輸出 SPI 串行數(shù)據(jù)輸出，CS 為高時高阻輸出39 VDD 電源 內(nèi)核電源輸出 3.0V。外接 10uF 電容并聯(lián) 0.1uF電容進行去耦40 REVP 輸出 當檢測到任意一相的有功功率為負時，輸出高電平;當檢測到各相有功功率都為正時，該引腳的輸出又將復位到低電平41 VCC 電源 數(shù)字電源引腳;正常工作電源電壓應保持在 5V ± 5%，該引腳應使用 10uF 電容并聯(lián) 0.1uF 電容進行去耦42 OSCI 輸入 系統(tǒng)晶振的輸入端或是外灌系統(tǒng)時鐘輸入晶振頻率為24.576MHz43 OSCO 輸出 晶振的輸出端44 GND 電源 數(shù)字地引腳折疊編輯本段系統(tǒng)功能折疊電源監(jiān)控電路電源特性ATT7022B片內(nèi)包含一個電源監(jiān)控電路，連續(xù)對模擬電源(AVcc)進行監(jiān)控。電源電壓低于4V ± 5%時，芯片將被復位。這有利于電路上電和掉電時芯片的正確啟動和正常工作。 電源監(jiān)控電路被安排在延時和濾波環(huán)節(jié)中， 這在最大程度上防止了由電源噪聲引發(fā)的錯誤。為保證芯片正常工作應對電源去耦，使AVcc的波動不超過5V±5% 。折疊系統(tǒng)復位ATT7022B提供兩種復位方式:硬件復位和軟件復位。硬件復位通過外部引腳RESET完成，RESET引腳內(nèi)部有47K電阻上拉，所以正常工作時為高電平，當RESET出現(xiàn)大于20us的低電平時，ATT7022B進入復位狀態(tài)，當RESET變?yōu)楦唠娖綍rATT7022B將從復位狀態(tài)進入正常工作狀態(tài)。系統(tǒng)復位軟件復位通過SPI口完成，當往SPI口寫入0xD3命令后，系統(tǒng)進行一次復位，復位之后ATT7022B從初始狀態(tài)開始運行。ATT7022B在復位狀態(tài)下SIG為高電平，當ATT7022B從復位到工作狀態(tài)之后，大約經(jīng)過500us左右，SIG將從高電平變?yōu)榈碗娖?，此時芯片開始進入正常工作狀態(tài)，方可寫入校表數(shù)據(jù)，一旦寫入校表數(shù)據(jù)之后，SIG又會立刻變?yōu)楦唠娖?。折疊模數(shù)轉換ATT7022B片內(nèi)集成了6路16位的ADC，采用雙端差分信號輸入。輸入最大的正弦信號有效值是1v。建議將電壓通道Un對應到ADC的輸入選在0.5v左右，而電流通道Ib時的ADC輸入選在0.1v左右。折疊電壓相序檢測ATT7022B可以對電壓的相序進行檢測，三相四線與三相三線模式的電壓相序檢測依據(jù)不完全一樣。三相四線模式下電壓相序檢測按照A/B/C三相電壓的過零點順序進行判斷，電壓相序正確的依據(jù)是當A相電壓過零之后，B相電壓過零，然后才是C相電壓過零。否則電壓錯序。另外只要當A/B/C三相電壓中任何一相沒有電壓輸入時，ATT7022B也認為是電壓錯序。三相三線模式下電壓相序檢測按照A相電壓與C相電壓的夾角進行判斷，當A相電壓與C相電壓的夾角在300度左右時，才認為電壓相序正常否則判斷電壓出現(xiàn)錯序。電壓相序的標志存放于狀態(tài)標志寄存器SFlag中， SFlag 的Bit3為1表示A/B/C電壓出現(xiàn)錯序， SFlag 的Bit3為0表示A/B/C電壓相序正確。折疊電流相序檢測ATT7022B可以對電流的相序進行檢測電流相序檢測，按照A/B/C三相電流的過零點順序進行判斷，電流相序正確的依據(jù)是當A相電流過零之后，B相電流過零，然后才是C相電流過零。否則電流錯序。另外只要當A/B/C三相電流中任何一相電流丟失，ATT7022B也認為是電流錯序。電流相序的標志存放于狀態(tài)標志寄存器SFlag中， SFlag 的Bit4為1表示A/B/C電流出現(xiàn)錯序， SFlag 的Bit4為0表示A/B/C電流相序正確。折疊功率方向判斷ATT7022B實時提供功率的方向指示，方便實現(xiàn)四象限功率計量。負功率指示REVP:當檢測到三相中任意一相的有功功率為負，則REVP輸出高電平，直到下次檢測到所有相的有功功率都為正時，REVP才恢復為低電平。功率方向指示寄存器PFlag;用于指示A/B/C/合相的有功以及無功功率的方向。Bit0-3:分別表示A、B、C、合相的有功功率的方向，0表示為正，1表示為負。Bit4-7:分別表示A、B、C、合相的無功功率的方向，0表示為正，1表示為負。折疊失壓檢測ATT7022B可以根據(jù)設定的閾值電壓對A/B/C三相電壓是否失壓進行判斷。閾值電壓可以通過失壓閾值設置寄存器FailVoltage進行設定。ATT7022B上電復位后失壓閾值設置會根據(jù)當前選擇的工作模式(三相三線/三相四線)默認設置為不同的參數(shù)。在不對電壓有效值進行校正時三相四線模式的失壓閾值在電壓通道輸入50mv左右，而三相三線模式的失壓閾值在電壓通道輸入300mv左右。如果對電壓有效值進行了校正，則必須重新設定失壓閾值設置寄存器FailVoltage，設置方法參考失壓閾值設定部分。失壓狀態(tài)可以通過狀態(tài)標志寄存器Sflag進行表示。狀態(tài)標志寄存器SFlag的Bit0/1/2=1時分別表示A/B/C三相電壓低于設定的閾值電壓;當A/B/C三相電壓高于設定的閾值電壓時Bit0/1/2=0。