電能計(jì)量IC配合閃存單片機(jī)實(shí)現(xiàn)靈活創(chuàng)新的電表設(shè)計(jì)

圖2 靈活的通信支持高精度、模塊化的電表設(shè)計(jì)

　　該器件可以與MCU配合使用，也可以用作獨(dú)立的計(jì)量解決方案。在某些情況下，電表設(shè)計(jì)并不完全需要采用雙芯片方案。在這些情況下，保留電表IC中的功率計(jì)算功能就足夠了。執(zhí)行有功功率計(jì)算，并產(chǎn)生脈沖輸出來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)械計(jì)數(shù)器，具有這種固定功能的DSP模塊在行業(yè)中已取得了很大的成功。目前，這種脈沖輸出計(jì)算模塊已經(jīng)成為了業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)，MCP3909 IC中正包含了這種模塊。數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的電表采用了這種單芯片方案，該方案只需要單點(diǎn)校準(zhǔn)。在分立式和基于MCU的電表中都可以使用此類設(shè)計(jì)，這種靈活性可以極大地幫助電表制造商進(jìn)行設(shè)備認(rèn)證和測(cè)試。

　　此外，使單個(gè)電表IC適用于多種電表設(shè)計(jì)可以讓電表設(shè)計(jì)師和制造商受益，并最終讓尋求可靠解決方案的電力公司受益。MCP3909器件的雙功能使它非常靈活，可適用于一系列廣泛的電表設(shè)計(jì)。

　　雙功能電能計(jì)量IC

　　這種設(shè)計(jì)概念通過(guò)雙功能引腳實(shí)現(xiàn)，雙功能引腳使設(shè)計(jì)師可以直接訪問(wèn)△-∑ ADC和乘法器輸出。這種方案為電能計(jì)量IC和閃存MCU之間的交互帶來(lái)很大的靈活性。由于可以直接訪問(wèn)電壓、電流和功率ADC輸出，數(shù)字計(jì)算功能現(xiàn)在可以轉(zhuǎn)移到閃存MCU中，閃存MCU可以同時(shí)用作計(jì)算引擎和中央處理器。

　　設(shè)計(jì)示例：三相電表設(shè)計(jì)

　　圖3顯示了一個(gè)三相電表參考設(shè)計(jì)示例，它使用了Microchip的MCP3909和PIC18F系列高端8位單片機(jī)（MCP3909-3PH18F-RD1）。該示例將可直接訪問(wèn)的△-∑電能計(jì)量IC與低成本閃存電表計(jì)算引擎相結(jié)合，從而節(jié)省元件成本并簡(jiǎn)化電表校準(zhǔn)與設(shè)計(jì)。配置寄存器、功率與電能寄存器，以及RMS電流與電壓寄存器位于閃存MCU上。所有寄存器都可以通過(guò)串行接口訪問(wèn)，就如它們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)的基于ROM的電表計(jì)量IC中一樣。

圖3 閃存中的電能輸出和校準(zhǔn)寄存器