目录 简介... 1 设计目标... 1 功能框图概述... 3 电能计量信息... 3 基于电容的电源... 3 实时时钟 (RTC)... 3 LCD 面板... 3 备用电池... 3 非易失性存储器存储... 3 外部通信... 3 校准... 4 电能计量设计... 5 电流输入网络...

应用笔记 One Technology Way P.O. Box 9106 Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 Fax: 781.461.3113 www.analog.com 一种基于 ADE71xx/ADE75xx 系列的多功能功率计参考设计作者 :Meghan Kaiserman 和 Aileen Ritchie 简介本应用笔记旨在描述基于 ADE7569 的单相多功能电表设计 这种电表针对单相 2 线配电系统而设计 ADE71xx/ADE75xx 系列器件 ( 包括 ADE7569) 集成了 ADI 公司电能 (ADE) 计量 IC 的模拟前端和固定功能 DSP 以及一个增强型 8052 MCU 内核 集成的 RTC LCD 驱动器和外设构成一种带 LCD 显示屏的一体化电能表 ADE7566/ ADE7569/ADE7166/ADE7169 数据手册 ( 可向 ADI 索取 ) 应与本应用笔记配合使用 该电表基于 ADE7569 型, 可以进行有功 无功和视在功率测量, 同时还有电流和电压均方根读数 电流测量是针对单个通道的 该型电表所基于的此设计只需略作改动, 即可用于该系列中的任何型号 软件程序 ( 用 C 语言编写, 旨在与该参考设计相兼容 ) 作为评估板套件的一部分提供 设计目标电表设计的目标是基于 IEC 规范构建一种 1 级电表 除了电表的精度要求之外, 集成了多功能 LCD 电表包括的多种功能 该型电表的抗电磁干扰能力符合 IEC 静电放电 (ESD) 测试 IEC 1000-4-2 标准以及电快速瞬变 (EFT) 抗扰度 IEC 1000-4-4 标准 电表设计完全符合 IEC 就单位增益功率系数和低 (PF = 0.5) 功率系数下规定的精度要求 表 1 列出了依据 IEC 62053-21 标准的电表精度要求 表 1. 精度要求 百分比误差限制 电流值 PF 1 级 2 级 0.05 IB < I < 0.1 IB 1 +1.5% +2.5% 0.1 IB < I < IMAX 1 +1.0% +2.0% 0.1 IB < I < 0.2 IB 0.5 滞后 +1.5% +2.5% 0.8 超前 +1.5% 0.2 IB < I < IMAX 0.5 滞后 +1.0% +2.0% 0.8 超前 +1.0% 表 1 所示电流精度范围均为基本电流 (I B ) 基本电流在 IEC62052-11 中被定义为用于固定直连电表相关性能的电流 值 I MAX 为维持额定精度的最大电流 表 1 中的功率系数 (PF) 与基波 (45 Hz 至 65 Hz) 电压与电流波形之间的相位关系相关 这种情况下,PF 可以简单地定义为 PF = cos(θ) 其中,θ 为纯正弦电流和电压之间的相位角度 类别指数在 IEC62053 (2003-01) 中被定义为容许百分比误差的限制 百分比误差定义为 电表记录的电能 实际电能 % 误差 = 实际电能 100% Rev. 0 Page 1 of 24

目录 简介... 1 设计目标... 1 功能框图概述... 3 电能计量信息... 3 基于电容的电源... 3 实时时钟 (RTC)... 3 LCD 面板... 3 备用电池... 3 非易失性存储器存储... 3 外部通信... 3 校准... 4 电能计量设计... 5 电流输入网络... 5 电压输入网络... 5 电源管理和设计... 6 电容 - 分压器电源... 6 备用电池... 6 选择外部电路电源... 7 睡眠模式的设计... 8 输入 / 输出设计... 9 输入 / 输出分配... 9 输入 / 输出结构... 9 吸电流和源电流... 9 将 V INTD 用作外部电源... 9 ADE71xx/ADE75xx 特殊输入 / 输出功能... 10 外部电路... 11 通信... 11 EEPROM 管理... 12 使用 LCD 驱动器... 13 使用 ADE71xx/ADE75xx RTC... 14 针对电磁干扰抗扰度进行设计... 15 电磁干扰的种类... 15 EMI 抗扰度设计考虑... 16 电表结果... 17 基准电表原理图... 18 物料清单... 21 附录 A... 22 防窃电配置... 22 Rev. 0 Page 2 of 24

功能框图概述 图 1. ADE71xx/ADE75xx 参考设计 07473-026 ADE71xx/ADE75xx 参考设计旨在提供符合设计目标部分所列规格的全功能基准电表 电表提供了一个有效示例, 展示了如何利用 ADE71xx/ADE75xx 系列器件来构成外部元件数量极少的全功能电能计量系统 图 1 所示为完整设计的图示 以下功能模块已融入 ADE71xx/ADE75xx 参考设计之中 电能计量信息对有功功率信息进行校准, 以在 300:1 的动态范围内达到 1 级精度要求 用一个 350 μω 的分流电阻来检测电流 ( 见 电能计量 部分 ) 瞬时电压和电流有效值读数被记录下来, 并显示在 LCD 显示屏上 基于电容的电源板上电源提供运行 IR 通信和 ADE71xx/ADE75xx 必需的功率, 同时保持在 IEC 功耗规格的范围之内 详见 电源管理 部分 实时时钟 (RTC) 片内实时时钟 (RTC) 允许在 EEPROM 非易失性存储器中维持全日历 日期和时间显示于 LCD 面板上 该功能可以根据需要, 支持多费率和分时电价 (TOU) 两种电能计费模式 详见 使用 ADE71xx/ADE75xx RTC 部分 LCD 面板一块 92 段 LCD 面板由内部 LCD 驱动器直接驱动, 显示有功功率累计和瞬时有效值, 同时显示日期和时间 提供两个按钮, 以滚动翻阅 LCD 上的测量值 详见 使用 LCD 驱动器 部分 备用电池将一块 3.6 V 锂备用电池连接到指定的电池输入端 内部电路监控 V DD 电源, 并在必要时切换至次级电源 详见 备用电池 部分 非易失性存储器存储设计中包括一个 EEPROM, 用于对校准系数和能耗进行非易失性存储 这样即可在发生停电时将必要信息安全地存储起来 详见 EEPROM 管理 部分 外部通信提供以下通信方法, 以发送和检索电表数据 : UART 串行接口 红外 单引脚仿真 校准频率 (CF) 按钮 详见 通信 部分 图 2 所示为整个系统的框图 Rev. 0 Page 3 of 24

LOAD Tx P0.7 + 350µΩ Rx P0.5 RxD TxD P0.5 P0.7 V INTD R1 C1 R2 C2 I P I N ADE71xx/ ADE75xx SCLK SDATA COMx SEGx CLKOUT 4 23 EEPROM 23 4 (92 SEGMENT) LCD R3 C3 V P CLKIN R19 R16 R15 C4 V N P1./T2EX/FP24 P2.2/FP16 R24 C23 R26 C24 PUSH BUTTON INT0 V REG V REG ISOPWR CF1 ISO_CF1 V BAT CF1 CF2 icoupler ISO_CF2 V DD VSWOUT CF2 R35 C7 C8 C39 L6 +3.3V V REG NEUTRAL PHASE MOV1 PSU 220V 图 2. 参考设计框图 07473-001 校准通过配置 ADE71xx/ADE75xx 电能计量 DSP 内部的寄存器集, 即可以数字方式对电表进行校准 校准值存储于 EEPROM 中, 并在用户代码初始化过程中写入校准寄存器 ( 见 EEPROM 管理 部分 ) 校准参数可以通过编程的方式直接从 IR/RS-485/UART 接口写入 EEPROM 之中 校准常数 的值可通过执行基于 LabVIEW 的校准程序中的步骤加以确定, 该校准程序利用一种串行通信协议通过 UART 与基准固件互动 有关校准过程的详情, 请参阅 AN-950 应用笔记 复位或上电时, 新参数被载入 ADE71xx/ADE75xx 电能计量 DSP 中以提供经过校准的电表 Rev. 0 Page 4 of 24

电能计量设计为了保证得到精确的线性电能计量, 电流和电压通道上的输入网络均经过精心设计, 以降低噪声 维持匹配 两个通道上的抗混叠滤波器可防止因采样带来的潜在失真 混叠效应如图 3 所示 电流通道输入端包括一个抗混叠滤波器 该滤波器使用的电阻值和电容值分别为 1 kω 和 33 nf 这些值将转折频率设为 4.8 khz, 从而提供大于 40 db(500 khz 和以上 ) 的衰减 这种衰减水平可以确保不会产生因混叠导致的负效应 IMAGE FREQUENCIES ALIASING EFFECTS SAMPLING FREQUENCY 请注意,ADE71xx/ADE75xx 参考设计集中于一种采用 ADE7569 的非防窃电应用 该器件包括所有计量功能, 但只有一个电流输入通道 只需对硬件略作调整, 即可将该参考设计配置为采用 ADE71xx 系列防窃电电表 有关针对防窃电电表而配置参考设计的更多信息, 请参阅附录 A 0 2 409.6 819.2 PHASE FREQUENCY (khz) 图 3. 混叠效应 混叠效应是 ADC 输入信号中高于 ADC 采样速率一半的频率组分导致的, 当频率低于采样速率的一半时会出现在采样信号之中 图 3 以高于采样频率 ( 也称为奈奎斯特频率, 即 409.6 khz) 一半的黑色箭头表示, 该采样频率为镜像对象或折返至 409.6 khz 以下 所有架构的 ADC 都会出现这种情况 为防止任何镜像信号出现在计量的目标频段中 ( 从 40 Hz 至 2 khz), 在 ADC 输入端中包括了抗混叠低通滤波器 这些滤波器确保在高于采样频率的频率下至少可以提供 40 db 的衰减 电流输入网络 ADE75xx 系列提供一个差分模拟输入, 用于测量电流 在参考设计上, 一个分流电阻充当电流计量设备 分流电阻是以高线性度 最小相移测量电流的一种低成本方法 图 4 所示为参考设计中配置的电流通道输入网络 PGND 1kΩ 33nF IAP 07473-027 电压输入网络线路输入电压由一个简单的电阻 - 分压器网络衰减至 330 mv, 如图 5 所示 NEUTRAL 499kΩ 499kΩ V P 1kΩ 33nF 220V V N 1kΩ 33nF 图 5. 电压通道输入该网络采用一种拓扑结构, 其中, 电压通道与电流通道之间的相位匹配得到保留 如图 5 所示,RC 滤波器的转折频率由 1 kω 电阻和 33 nf 电容配合确定 这是因为两个 499 kω 电阻之和远远大于 1 kω 抗混叠滤波器转折频率保持为 4.8 khz, 以防止出现任何混叠效应, 并确保通道的匹配 由于 ADE71xx/ADE75xx 传递函数是线性的, 只需要一个单位功率系数下的单点校准 (I B ), 即可校准电表的增益 07473-003 350µΩ 220V LOAD 1kΩ 33nF IN NEUTRAL 图 4. 电流通道输入 07473-002 Rev. 0 Page 5 of 24

+ AN-916 电源管理和设计本部分将探讨 ADE71xx/ADE75xx 参考设计的电源电路 电容 - 分压器电源 ADE71xx/ADE75xx 基准电表的电源是以一种电容 - 分压器 网络为基础的 为了设计电源, 必须确定电表工作负载 ADE71xx/ADE75xx 的供电电流的测量值低于 4 ma 同时还须提供电流来驱动外部电路, 包括 EEPROM 和 IR 通信 外部电路所需的电流功耗列于表 2 之中 表 2. 最大功耗 电路 最大功耗 ADE71xx/ADE75xx 4 ma EEPROM( 写入周期 ) 100 µa IR 发射器 4 ma IR 接收器 ( 不与发射同步 ) 1.2 ma LED 800 µa 低压差调节器 100 µa 总计 9 ma 从表 2 可以看出, 电源需要的最大电流是 9 ma 请注意, 使用的是一种基于电容的电源而非基于变压器的设计, 因为前者更具成本优势, 但这种电源并不提供任何隔离 图 7 所示为电源原理图 只要通过接地提供电流回路, 该电路即可正常工作 如果电表地 ( 相位 ) 被断开, 则电源将无电流回路, 电容 - 分压器电路关闭 电源包括一个高电压电容 C29, 与零线相连 该电容通过电阻 R1 把电荷提供给一个大容量存储电容 C28 电容 C28 存储着电压调节器的电荷 用一个低压差调节器为电表提供 3.3 V 稳压电源 在线路的正半周中, 齐纳二极管 CR6 将电容 C28 上的电压钳位至击穿电压 9.1 V, 以确保不超过调节器输入电压 在负半周中, 齐纳二极管 CR6 将阻止来自 C28 的电流, 从而防止电容向地放电, 并强制 C29 充电 这一周期重复进行, 从而为电压调节器输入端提供稳定的电压 备用电池 ADE71xx/ADE75xx 采用内部电路来监控电源状态, 并在必要时自动切换至备用电池 这一切换功能的基本作用如图 6 所示 V DD V BAT 10Ω 13Ω CONTROL 图 6. ADE71xx/ADE75xx 电池开关 内部开关电路包括低阻抗器件, 可减少开关上的压降 实现了迟滞和数字超时, 以防止在两个电源之间快速切换 ADE71xx/ADE75xx 以该开关 V SW 的输出供电, 以确保 ADE71xx/ADE75xx 始终都能接收稳定的电源, 而不受输入源的影响 07473-005 9V DC NEUTRAL 240V V 1 L6 C29 R1 CR6 R39 CR1 CR2 R3 R2 C28 L2 VDCIN C4 V R1 ZSR 330 C42 C31 V REG C38 + L1 PHASE PGND 图 7. 电容 - 分压器电源 07473-004 Rev. 0 Page 6 of 24

5V TO 12V DC BULK V DCIN 64 VOLTAGE SUPERVISORY (240V, 220V, 110V TYPICAL) AC INPUT PSU 3.3V REGULATOR V DD V BAT 60 58 VOLTAGE SUPERVISORY POWER SUPPLY MANAGEMENT LDO 61 59 V INTA LDO 62 V INTD 图 8. 电源管理以下两种条件可能使内部开关切换至电池 : 为了降低功耗, 在电池供电期间不需要的外部电路连接至 V 直接通过电阻 - 分压器网络 ( 见图 8) 应用于 V DCIN 的非稳压 DD 电池供电期间需要的电路可以分为以下两类: 大电压降至 1.2 V 以下 可以唤醒 MCU 的电路, 如 IR 接收器和按钮 07473-006 稳压的 V DD 电源 ( 见图 8) 降至 2.75 V 以下 通过监控所有这些外部事件, 可以提前检测到线路电压的故障, 从而避免 V SW 电源中断 当电源切换至 V BAT 电源时, 内部模拟 LDO 关闭 ADE71xx/ADE75xx 内部有两个 2.5 V 低压差电压调节器 : 一个用于模拟电路, 一个用于数字电路 与模拟 LDO 相关的功能为 ADC 和电能计量固定功能 DSP 结果, 当电源切换至 V BAT 电源时, 电能计量 ADC 和相关的 DSP 信号处理功能将被禁止 当 ADE71xx/ADE75xx 在电池供电期间进入低功耗睡眠模式时, 数字 LDO 将关闭, 导致 MCU 被禁用 选择外部电路电源由于 ADE71xx/ADE75xx 输出两个电压, 即 VINTA 和 VINTD, 因此在不同的工作条件下有不同的电源 为了形成一个低功耗 电池寿命长的高效电表系统, 必须仔细选择与外部电路相连的电源 以下是在连接外部电路时可以选择的三种主要电源 : V DD 为正常线路供电电源, 仅在电源模式 0(PSM0) 下可用 V SW 为电池开关的输出, 只要 V DD 或 V BAT 有效, 就始终有供电 该电源应在所有工作模式下可用 V INTD 为 2.5 V 数字电源, 当 MCU 有电时则有电 该电源应在 PSM0 和 PSM1 模式下可用 仅当 MCU 处于唤醒状态时才使用的电路, 如 IR 发射器和 EEPROM 属于第一类的电路应连接至 V SW 电源, 以确保能始终保持有源状态, 而第二类电路则应从 V INTD 供电, 以降低睡眠模式 (PSM2) 下的功耗 有关各种此类电源的详细规格, 请参阅 ADE7566/ADE7569/ADE7166/ADE7169 数据手册 以下列出 ADE71xx/ADE75xx 参考设计中连接至三种主要电源的外部电路 V DD CF LED 和隔离电路 RS-485 V SW IR 发射器 IR 接收器 按钮 单引脚仿真 UART 串行接口 V INTD EEPROM Rev. 0 Page 7 of 24

睡眠模式的设计 ADE71xx/ADE75xx 系列有一种低功耗睡眠模式 PSM2, 其中, 电能计量和微控制器电路被关闭 在该模式下, 实时时钟保持有效, 其功耗不足 2 μa LCD 也可打开以显示上一次屏幕或不停闪烁 在该低功耗睡眠模式下,RTC 与 5 V LCD 的总功耗约为 35 μa 温度 ADC 可以按用户可选的间隔测量温度 在该低功耗睡眠模式下,ADE71xx/ADE75xx 对需要微控制器做出某种反应的某些环境变化保持敏感 如果任意这些事件发生,ADE71xx/ADE75xx 将唤醒并自动从 PSM2 切换至 PSM1 如果任意以下事件发生, 将激活自动唤醒 : 午夜时,ADE71xx/ADE75xx 将唤醒以更新存储于外部 EEPROM 中的日历 必要时, 将发生内部用户自定义报警 当从线路电源产生的 V DD 恢复时, 电源将切换至 V DD 发生 UART 活动,RxD( 引脚 37) V DD V BAT T TEMPADC RTC 10Ω 13Ω P1.0/RX INT0 P0.0/BCTRL/INT1 RESET 图 9. ADE71xx/ADE75xx 系列唤醒事件 当 ADE71xx/ADE75xx 唤醒时,V IND 电源复位,MCU 内核开始执行来自复位矢量的代码 用户代码可以根据器件是由 V DD 供电还是由电池供电, 来确定执行什么代码 微控制器寄存器 IPSMF (0xF8) 中的状态位指示电池开关的位置 一旦确定唤醒事件并作出反应, 用户代码可以决定是否使器件恢复睡眠 07473-009 必要时, 温度以用户可配置的度数发生变化, 以补偿 RTC 必要时, 发生中断 :INT0 ( 引脚 48) 和 INT1( 引脚 45) 发生 RESET( 引脚 56) Rev. 0 Page 8 of 24

输出 / 输出设计 ADE71xx/ADE75xx 系列支持 20 个输入 / 输出引脚 请注 意, 所有引脚都有复用功能 输入 / 输出分配 ADE71xx/ADE75xx 参考设计采用一块 92 段 LCD, 需要 92/4 或 23 个分段线路 电表上的输入 / 输出引脚的分配情况如表 3 所示 7 个输入 / 输出引脚用于 LCD,2 个用于 I 2 C 通信,2 个用于 UART 通信,1 个用于瓦特脉冲输出,1 个用于 RTC 1 Hz 输出脉冲,2 个引脚用作中断 5 个引脚用于通用输入 / 输出 表 3. 输入 / 输出分配 端口 引脚 复用功能 描述 INT0 INT0: 指示 LCD 向上滚动或向下滚动 P0.7 SS, T1 输出 :IR 发射, 带 38 khz 调制 P0.6 SCLK/T0 I 2 C:SCLK P0.5 MIS0 输入 :IR 解调接收 P0.4 MOSI/SDATA I 2 C:SDATA P0.3 CF2 RTC:1 Hz 输出 P0.2 CF1 CF1: 瓦特脉冲输出 P0.1 FP19 LCD:FP19 P0.0 BCTRL/INT1 INT1: 电表箱打开或 IR 中断 P1.7 FP20 LCD: FP20 P1.6 FP21 LCD: FP21 P1.5 FP22 LCD: FP22 P1.4 FP23/T2 LCD: FP23 P1.3 FP24/T2EX 输入 :LCD 向上滚动 P1.2 FP25 输入 : 电表箱高开 P1.1 TxD UART: Tx P1.0 RxD UART: Rx P2.3 SDEN SDEN: 串行下载使能 P2.2 FP16 输入 :LCD 向下滚动 P2.1 FP17 LCD: FP17 P2.0 FP18 LCD: FP18 输入 / 输出结构图 10 所示为 ADE71xx/ADE75xx 的输入 / 输出结构 ADE71xx/ADE75xx 允许对所有输入 / 输出引脚进行弱上拉, 以单独禁用, 从而在电池供电睡眠模式下降低功耗 READ LATCH INTERNAL BUS WRITE TO LATCH READ PIN Q CL Q LATCH ALTERNATE OUTPUT FUNCTION D ALTERNATE INPUT FUNCTION DVDD INTERNAL PULL-UP 图 10. ADE71xx/ADE75xx 输入 / 输出结构 SCLK SDATA R10 R11 图 11. EEPROM 电路 V INTD EEPROM CLOSED: PINMAPx.x = 0 OPEN: PINMAPx.x = 1 07473-011 Px.x PIN 灌电流和源电流各个 ADE71xx/ADE75xx 输入 / 输出引脚可在 3.3V 电源电压下, 实现 2 ma 的灌电流和 80 μa 的源电流 为此, 在控制高电流器件 ( 如 LED) 时, 最好以低电压打开这些器件 将 V INTD 用作外部电源当 2.5 V 数字电源 V INTD 用作电源外部电路时, 设计这些电路时需要避免在睡眠模式期间有电流漏回 V INTD 这种泄漏可能来自输入 / 输出引脚 例如,ADE71xx/ADE75xx 参考设计中的 EEPROM 按图 11 所示方式连接 在正常和电池供电操作期间, 当 MCU 处于运行状态时,SCLK 和 SDATA 被配置为开漏, 同时使能 I 2 C 外设 在电池供电期间, 当 ADE71xx/ADE75xx 关闭 MCU 内核进入睡眠模式时, 默认情况下会使能 SCLK 引脚 ( 引脚 39) 和 SDATA 引脚 ( 引脚 41) 上的弱上拉功能 然后, 通过 R10 和 R11 将 SCLK 和 SDATA 引脚上拉至电池电压, 就如 V INTD 节点一样 结果将导致消耗电流过多, 并妨碍 ADE71xx/ADE75xx 进入低功耗睡眠模式 为了防止发生这种情况, 需要通过设置 PINMAP0 寄存器中的位 6 和位 4 来禁用 SCLK 和 SDATA 上的弱上拉功能 这样会使 V INTD 在睡眠模式下降至 0 V 此时, 电流符合 ADE71xx/ADE75xx 规格的要求, 典型电流消耗为 2 μa 请注意,ADE71xx/ADE75xx 不允许输入 / 输出在开漏模式下超过电源 07473-010 Rev. 0 Page 9 of 24

ADE71xx/ADE75xx 特殊输入 / 输出功能 38 khz 调制 ADE71xx/ADE75xx 系列在某些输入 / 输出引脚上提供 38 khz 调制 内部而言, 一个 38 khz 信号与端口引脚的电平形成 或 关系, 结果, 可为 1 提供连续高电平, 并为 0 提供 38 khz 的信号, 如图 12 所示 LEVEL WRITTEN TO MOD38 38kHz MODULATION SIGNAL OUTPUT AT MOD38 PIN 图 12. 38 khz 调制 该 38 khz 调制的用途包括对 UART 发射信号进行 IR 调制, 或者用低功耗信号驱动 LED 07473-015 ADE71xx/ADE75xx 系列在以下引脚上提供 38 khz 调制功能 : P1.4/FP23/T2( 引脚 7) P1.5/FP22( 引脚 8) P1.6/FP21( 引脚 9) P1.1/TxD( 引脚 36) P0.7/SS/T1( 引脚 38) P0.5/MISO( 引脚 40) P0.3/CF2( 引脚 42) P0.2/CF1/RTCCAL( 引脚 43) 各个引脚上的 38 khz 调制均可单独使能或禁用 P0.7 通用输入 / 输出引脚 ( 引脚 38) 在本参考设计中被用作一个 IR 发射线路, 专门针对 38 khz 调制而配置 Rev. 0 Page 10 of 24

外部电路通信 红外通信 ADE71xx/ADE75xx 参考设计中使用的 IR 接收器集成了一个 38 khz 解调功能 该器件的待机电流一般为 1.2 ma 然而, 由于该基准电表设计的目标之一是在电池供电情况下实现 5 年的贮藏寿命, 因此,TSOP348 的吸电流太高, 使器件无法得到连续的电源 该器件的推荐配置是用 2.5 V 数字电源 V INTD 为其供电, 该数字电源在 MCU 开启时即有电 然后, 如果器件处于电池供电模式, 按一个按钮打开 MCU, 再尝试与器件进行 IR 通信 或者, 也可以在不进行 38 khz 调制的情况下实现 IR 通信 诸如 Vishay Intertechnology, Inc. 生产的 BPW96 一类的光电晶体管可以用来接收 IR 信号 在黑暗条件下通过该电路的电流非常低 当接收到 IR 通信时, 该电路可用来将 ADE71xx/ADE75xx 直接从睡眠模式唤醒 V INTD 10kΩ RxD 07473-007 图 13. 替用 IR 接收电路 将一个光电二极管用于 IR 发射功能 用一个晶体管来控制光电二极管, 因为 ADE71xx/ADE75xx 输入 / 输出引脚无法为该器件提供足够的源电流或灌电流 在低电流睡眠模式下, 晶体管源极上的电压电平与 T X D 引脚 ( 引脚 36) 上的电压电平相同, 以确保该电路在电池供电模式下的功耗很低 TxD 图 14. IR Tx 电路 CF LED 通信多数电能计量标准均要求精确校准的频率输出与能耗成比例, 比如,3200 脉冲 /kwh 这些标准同时要求以校准脉冲打开 LED ADE71xx/ADE75xx 上的 CF 脉冲的极性与其他 ADE 产品相反, 如图 15 所示 CF 脉冲不是高电平有效脉冲, 而是低电平有效脉冲 07473-008 ADE7755 CF ADE71xx/ADE75xx CF CF1 CF2 RxD TxD t 1 t 3 CF1 CF2 图 15. CF 的极性 图 16 展示了一种实现外部电路的简单方式, 用于在 CF 有效时打开 LED, 在 ADE71xx/ADE75xx 中 CF 为趋低脉冲 V REG 图 16. CF 配置 1 在这种实现方式下, 当 LED 开启时, 将把 1 ma 的电流吸入 ADE71xx/ ADE75xx CFx 引脚 ( 引脚 42 和 43) 之中 然而, 这可能会影响电能计量性能, 因为模拟和数字地在 IC 中相连 更好的方式是用如图 17 所示配置, 并在 PCB 布局中为这些信号提供较长的接地回路, 从而把敏感的模拟电路隔离开来 V REG 图 17. CF 配置 2 UART 通信全双工 UART 串行接口在 ADE71xx/ADE75xx 参考设计中的端口 4(P4) 上提供, 如图 18 所示 DGND P4 图 18. UART 连接 07473-013 t 2 t 4 07473-014 1 2 3 4 3M-929835-01-36 该通信端口可用来下载代码, 并与 ADE71xx/ADE75xx 进行通信 ( 见 UART 调试 / 引导加载程序 部分 ) 使用该端口时要用 LabVIEW 校准软件 详见 AN-950 应用笔记 07473-028 07473-012 Rev. 0 Page 11 of 24

单引脚仿真 ADE71xx/ADE75xx 内置一个隔离式单引脚仿真器, 这是 ADI 公司独有的仿真器, 直接与线路相连, 且允许代码调试 单引脚仿真功能在 ADE71xx/ADE75xx 参考设计中的端口 3(P3) 上提供, 如图 19 所示 EA R14 10kΩ P3 图 19. 单引脚仿真 1 2 3 640455-3 07473-037 U1 提供一个与门功能, 允许在 2 个 LCD 按钮之一或全部被按下 ( 被拉低 ) 时产生一个中断 当 INTO 引脚上接收到一个中断时,ADE71xx/ADE75xx 可以监控分别与引脚 6 和引脚 14 相连的 SCROLL_UP 和 SCROLL_DOWN 控制线路, 以确定所需要的行动 V SW 电源被用来为这些功能供电, 以确保在所有工作模式下均可使用 UART 调试 / 引导加载程序剩下的 2 个按钮 S1 和 S4 被用来触发 ADE71xx/ADE75xx, 使其进入串行下载模式和仿真 可将一个仿真器 ADE8052-EMUL1 连接至该端口 该仿真器通过 ADE71xx/ADE75xx 评估套件提供, 也可从 ADI 网站单独订购 为了防止意外进入仿真模式, 必须在 RESET 引脚上发生复位时, 使 SDEN 引脚保持高电平 有关进入仿真模式的详细信息, 请参阅 UART 调试 / 引导加载程序 部分 C22 0.1µF S1 3 1 R23 10kΩ 2 4 B3S1000 RESET C25 0.1µF S4 3 1 R25 10kΩ 2 4 B3S1000 SDEN 当双向的 EA 引脚保持高电平时,ADE71xx/ADE75xx 可以从内部存储器位置读取代码 设计中包括一个 VSWOUT 的上拉电阻 R14, 因为不能使 EA 引脚处于悬空状态 DGND 图 21. 串行下载按钮 DGND 07473-032 按钮通信参考设计提供 4 个按钮 S2 和 S3 与 LCD 滚动相关 这些按钮的连接如图 20 所示 C23 0.1µF R24 10kΩ SCROLL_DOWN C24 0.1µF R26 10kΩ SCROLL_UP 该功能允许通过标准的 UART 串行接口将代码下载到闪存中 通过按下并保持 SDEN (S4) 将进入串行下载模式, 同时产生一个 RESET( 按 S1) 有关串行下载功能的详情, 请参阅 ADE71xx/ADE75xx 数据手册 EEPROM 管理 4 kb I 2 C EEPROM, 即 24AA04 支持 1.8 V 至 5.5 V 的电源电压范围, 可为 2.5V 或以下的电源电压提供最大 100 khz 的时钟频率 这样, 可以将 EEPROM 连接至被调节至 2.5V 的 V INTD 电源 3 S2 1 2 4 B3S1000 DGND 3 S3 1 2 4 B3S1000 DGND EEPROM 存储着 ADE 校准寄存器的值, 以在 500:1 的动态范围内, 使瓦特测量的精度达到 0.5% 的范围内 同时存储着校准值, 固件用这些校准值来将 ADE 电压和电流有效值读数转换成可显示的伏特值和安培值 复位之后, 将从 EEPROM 读取校准值 SCROLL_DOWN SCROLL_UP CR7 1 2 3 图 20. LCD 滚动按钮 INT0 07473-031 当线路功率下降时, 固件将把千瓦时能耗存储到 EEPROM 之中 配置 EEPROM 时要利用表 4 数据以从小到大的顺序存储, 较低有效数据位于低地址 Rev. 0 Page 12 of 24

表 4. EEPROM 配置数据常数 地址 字节 每天 kwh 合计 0x00 5 每天 KVARh 合计 0x07 5 每天 KVAh 合计 0x0E 5 存储天数 0x15 1 当前日期 ( 星期 0x17 4 日 月 年 ) 故障日期 0x1D 4 故障日 0x23 1 每月 kwh 合计 0x25 5 每月 KVARh 合计 0x2C 5 每月 KVAh 合计 0x33 5 PHCAL 0x3A 1 GAIN 0x3C 1 WGAIN 0x41 2 VARGAIN 0x44 2 WATTOS 0x4A 2 VAROS 0x4D 2 IRMSOS 0x50 2 VRMSOS 0x53 2 CF1DEN 0x56 2 CF2DEN 0x59 2 RTCCOMP 0x5C 1 TEMPCAL 0x5E 1 ICONSTANT 0x60 2 VCONSTANT 0x63 2 MODE1 0x66 1 MODE2 0x68 1 INTPR 0x6A 1 CALMODE 0x6C 1 使用 LCD 驱动器 ADE71xx/ADE75xx 可以使用 3.3 V 或 5 V 的 LCD 面板 ADE71xx/ADE75xx 参考设计中使用的是一块 5 V 的 LCD 面板, 因为与 3.3 V LCD 相比, 它在极温下的对比度要好一些 ADE71xx/ADE75xx 电荷泵驱动 LCD 要求在 LCDVA LCDVB 和 LCDVC 三个引脚上以及 LCDVP1 和 LCDVP2 两个引脚之间有电容, 如图 22 所示 LCDVA LCDVB LCDVC C15 C14 C13 C12 LCDVP1 LCDVP2 图 22. 电荷泵连接 选择使用 ADE71xx/ADE75xx 电荷泵而非电阻梯, 与使用电阻 - 分压器网络相比, 可以实现卓越的温度对比度, 并减少在 LCD 波形中造成直流失调 如果在较长时间内将一个 50 mv 或以上的直流失调电压应用于 LCD, 结果会损坏 LCD 晶体, 从而缩短 LCD 的寿命 图 23 展示的是 COM 和 SEG 线路, 其中,LCD 由一个电阻梯驱动, 电压步进之间的电阻为 301 kω COM 线路为黄色, SEG 线路是蓝色的 在各 LCD 段 ( 充当电容 ) 开关时出现的充电和放电曲线是非常显见的 07473-016 07473-017 图 23.3.3 V 电阻梯, 其中所有段均已打开, 吸电流为 29 μa, 电阻梯中有 3 个 301 kω 电阻 Rev. 0 Page 13 of 24

图 24 展示的是由 ADE71xx/ADE75xx 电荷泵驱动的同一 3.3 V LCD COM 线路的平滑过渡表明了电荷泵具有卓越的驱动强度 然而, 在本试验中, 电阻梯配置的直流失调为 112 mv, 而电荷泵的直流失调则为 8.85 mv 针对较低电流对电阻梯进一步优化会提高直流失调, 缩短 LCD 寿命 使用 ADE71xx/ADE75xx RTC ADE71xx/ADE75xx 系列提供一个实时时钟, 读数范围为百分之一秒至数小时 在使用数字补偿方案的情况下, 该时钟可使时间精度保持于 ±2 ppm 或 ±0.17 秒 / 天之内 内部 RTC 用于维护一个完整的日历, 存储于 EEPROM 之中, 并显示在 LCD 面板上 RTC 中有两个补偿寄存器, 一个用于补偿 25 C 下的额定晶体频率, 另一个用于补偿温变频率 图 24. 3.3 V 电荷泵 ( 全部段均开启且吸电流为 33 μa) 请注意, 图 24 所示电荷泵的功耗略高于图 23 所示电阻梯的功耗 电荷泵消耗 33 μa 电流, 而电阻梯配置则消耗 29 μa 07473-018 补偿算法的工作方式是在 30.5 秒的时间窗口内给 32.768 khz 晶体增加脉冲或从中减去脉冲, 从而确保 30.5 秒范围内的校准精度 配合温度 ADC, 可以补偿晶体随温度发生的频率变化, 从而确保 RTC 精度, 同时在电池供电期间维持低功耗水平 有关 RTC 校准程序的更多信息, 请参阅 AN-949 应用笔记. Rev. 0 Page 14 of 24

针对电磁干扰抗扰度进行设计根据 IEC61036 第 4.5 节规定, 设计电表时需要确保传导性或 辐射性电磁干扰和静电放电不会损坏电表或对电表造成显著影响 需要考虑的干扰为 : 快速瞬变突波 静电放电 铁氧体磁珠 电容线路滤波器 物理尺寸大的 SMD 电阻和 PCB 布局考虑 ( 包括接地 ) 等预防措施和设计技术都有利于保护电表电子元件, 使其免受各类电磁干扰的影响 但是, 有些预防措施 ( 如铁氧体磁珠 ) 可在某些干扰下 ( 如 RF 和快速瞬变突波 ) 发挥更加重要的作用 电磁干扰的种类电快速瞬变因为干扰是通过外部连接 ( 如电源线 ) 传导至系统的,EFT 脉冲可能尤其难以防护 图 25 展示了 IEC61000-4-4 中所用 EFT 脉冲的物理特性 脉冲最显著的衰减属性可能不是其幅度 ( 可能高达 4 kv), 而是快速上升时间导致的高频组分 快速上升时间指允许脉冲通过寄生电容与系统其他部分耦合的高频组分 PCB 走线和信号地的电感可能产生大的差分信号 这些大差分信号可能会使敏感电子元件的运行发生中断 由于存在数据污染, 因此数字系统通常具有最大的风险 缩短走线长度 减少接地层的使用, 都能降低对这些高频脉冲的敏感性 模拟电子系统一般只会在干扰持续期间受到影响 由于模拟部分的带宽往往有限制, 因而可以降低 EFT 事件的影响 4kV 90% 50% 10% 5ns 50ns TIME 图 25. 单 EFT 脉冲特性 07473-019 传导性 EFT 的另一个潜在问题是, 电子元件的辐射效应 ( 如 ESD 一样 ) 具有累积性 一个 EFT 脉冲中的能量可能高达 4 mj 例如, 因电感负载转换而导致的持续性 EFT 影响, 可能会影响到元件的长期可靠性 最好的办法是保护系统中可能对 EFT 敏感的那些器件 电子元件应尽量通过 PCB 布局与干扰源 ( 如深沟及对信号和电源连接进行过滤 ) 相隔离 另外, 电源的输入电容为 EFT 脉冲提供了一个低阻抗旁路 一个齐纳二极管使 EFT 脉冲的低阻抗接地路径成为一个整体 静电放电尽管许多敏感电子元件含有一定量的片内 ESD 保护措施, 但无法防护某些严重的放电 另一个问题是 ESD 放电的效应具有累积性 ; 换言之, 器件可能在一次 ESD 放电中幸存下来, 但无法保证能在将来某个阶段的多次放电中幸免于难 最好的方法是在 ESD 事件接触敏感电子器件之前, 即消除或降低其效应 这种办法适用于所有传导性电磁干扰 保护器件往往不需要使用额外的元件 只需略加注意, 电路中本来就需要的那些元件就可以发挥双重作用 例如, 在电表与外界接触的那些点上 ( 如与相位线的连接 ), 必须对电表进行 ESD 事件防护 对于电流输入,ADE71xx/ ADE75xx 通过一个分流电阻和一个抗混叠滤波器相连 ( 见 电流输入网络 部分 ) 该 RC 滤波器可能就足以保护 CMOS 器件, 避免其遭受 ESD 的破坏 然而, 对于使用的元件种类务必小心 例如, 不能使用绕线电阻, 因为任何放电都会通过电阻 电阻还必须具有较大的物理尺寸, 以避免电阻上发生放电电弧现象 对于参考设计, 抗混叠滤波器中使用的是 ⅛W SMD 0805 电阻 当与分流电阻串联时, 铁氧体磁珠可能也有效 铁氧体扼流圈对于减缓 ESD 电流脉冲的快速上升时间尤其有效 高频瞬变能量被铁氧体材料吸收了, 而不是被导引或反射至系统的另一部分 PSU 电路也直接与电表端子相连 在此, 放电由铁氧体 输入电容 (C28) 和整流二极管 (CR6 和 CR2) 消耗掉了 模拟输入 V2P 由衰减网络中的大阻抗提供保护 Rev. 0 Page 15 of 24

可以用一个变阻器电阻或金属氧化物变阻器来增加保护 该器件充当一个非线性因电压而异的电阻 有关该器件的描述, 请参阅 EMI 抗扰度 部分 务必谨慎行事, 缩短电源中的走线长度, 从而降低寄生走线电感的效应 因引脚和 PCB 走线导致的杂散电感意味着,MOV 将无法有效衰减差分 EFT 脉冲 MOV 可以有效衰减高频 持续时间较长的干扰, 比如闪电导致的干扰 EMI 抗扰度设计考虑 ADE71xx/ADE75xx 接地在 ADE71xx/ADE75xx IC 中, 模拟地用作内部 LDO 晶体振荡器和其他模拟电路的基准电压 数字地内部连接至模拟地, 用作 MCU 和其他数字电路的基准电压 因此, 由于 AGND 和 DGND 相互关联, 因此这些接地必须具有相同的电位, 不得彼此相对移动 为此, 参考设计上的模拟接地层和数字接地层直接用星形地相连 维护着独立的模拟接地层和数字接地层, 以减少从外部数字电路到模拟地的噪声传递 PCB 的电源部分是唯一与火线和零线都连接的地方 由于 PSU 是以电容为基础的, 因此, 有一个较大的电流通过接地回路流回火线 ( 系统地 ) PCB 的这一部分含有瞬变抑制电路 ( 如 MOV 或铁氧体 ) 和电源电路 尽量缩短电源回流路径的长度, 以使其与模拟电路相隔离 ADE71xx/ADE75xx 和敏感信号路径位于电路板的一个无噪声部分, 该部分与设计的噪声元素 ( 如电源和闪烁 LED) 相隔离 来自电源的接地电流与被测信号的频率相同, 如果不注意回流的路由, 可能导致精度问题, 即在作为模拟输入的 PSU 之间导致串扰 另外, 衰减网络中针对电压通道的部分位于 PCB 的电源部分 这样有利于消除电流通道的潜在串扰, 其方法是尽量降低 PCB 模拟 ( 无噪声 ) 部分的模拟信号幅度 请记住, 当采用 350 μω 的分流电阻时, 通道 1 上的电压信号范围为 3.5 mv 有效值 (I B ) CF LED 的接地回路应与 ADE71xx/ ADE75xx 上的敏感模拟电路和数字电路相距一定的距离 为降低干扰,CF LED 接地走线较长, 最好连接至 AGND 层和 DGND 层之间的星形地 用高频陶瓷电容对来自数字电路的高频噪声源进行去耦, 使其尽量接近 ADE71xx/ADE75xx 请注意, 大电容 ( 如铝电解电容 ) 无效, 因为它们的典型残留串联电感为 6.8 nf 这可能会降低电容在高频下的去耦效果 ADE71xx/ADE75xx ESD 将一个铁氧体磁珠插入电压调节器的输出与 V DD 引脚之间, 以过滤 3.3 V 电源 这样可以有效地保护 ADE71xx/ ADE75xx, 使其免受 ESD 的影响 Rev. 0 Page 16 of 24

电表结果图 26 所示为用 ADE71xx/ADE75xx 基准电表取得的性能线性 度曲线 瓦特线性度测量有功功率的动态范围是 1000:1, 最大输入电流为 40 A 记录的功率系数为 1 +0.5 和 0.866 ERROR (% OF READING) 1.5 1.0 0.5 0 0.5 1.0 PF = +1 PF = +0.5 PF = 0.866 MID-CLASS C MID-CLASS C 1.5 0.01 0.1 1 10 100 CURRENT CHANNEL (% OF FULL-SCALE) 图 26. 有功功率线性度 获得的结果完全处于目标范围之内, 最大百分比误差为 0.2% 07473-040 IRMS 线性度用 CF 输出测量 IRMS 线性度, 动态范围为 1000:1, 最大电流为 40A ERROR (% OF READING) 2.0 1.5 MID-CLASS C 1.0 0.5 RUN 2 0 0.5 RUN 3 RUN 1 1.0 1.5 MID-CLASS C 2.0 0.01 0.1 1 10 100 CURRENT (% OF FULL-SCALE) 图 27. IRMS 线性度图 27 所示为在相同的条件下连续绘制的三幅 IRMS 线性度坐标图 最大百分比误差为 0.13% 功耗 RTC 运行状态下, 当在睡眠模式下连接至电池时, 基准电表的功耗 <2 μa 如果在睡眠模式下同时打开一个 5 V LCD, 则功耗在 40 μa 左右 07473-041 Rev. 0 Page 17 of 24

基准电表原理图 07473-034 图 28. ADE71xx/ADE75xx 参考设计原理图 通信电路 Rev. 0 Page 18 of 24

07473-035 图 29. ADE71xx/ADE75xx 参考设计原理图 电表和电源 Rev. 0 Page 19 of 24

07473-036 图 30. ADE71xx/ADE75xx 参考设计原理图 中断电路 Rev. 0 Page 20 of 24

物料清单 表 5. 元件列表 数量 索引标识符 描述 制造商 / 产品型号 1 A1 数字隔离器 IC 双通道 8 引脚 SOIC Digi-Key ADUM1200ARZ-RL7CT-ND 1 BT1 锂电池 ½ AA 3.6 V 圆柱, 带引脚 Digi-Key 439-1003-ND 10 C1 至 C3 C12 C20 C22 至 0.1 μf 5 V 陶瓷 X7R 0805 电容 Digi-Key PCC1828CT-ND C25 C27 3 C13 至 C15 0.47 μf 16 V 陶瓷 0805 电容 Digi-Key PCC1847CT-ND 1 C28 470 μf 35 V 电解质 NHG 径向电容 Digi-Key P5554-ND 1 C29 0.47 μf/630 VDC 金属合金电容 Digi-Key EF6474-ND 2 C30, C31 钽 10 μf 6.3 V 20% SMD 电容 Digi-Key 493-2340-1-ND 3 C33, C34, C36 33000 PF 50 V 陶瓷 X7R 1206 电容 Digi-Key 311-1177-1-ND 5 C8, C18, C19, C37, C39 4.7 μf 10 V 陶瓷 0805 电容 Digi-Key PCC1842CT-ND 2 C9, C10 1 μf 16 V 陶瓷 0805 电容 Digi-Key PCC1849CT-ND 2 CR1, CR2 钝化整流器 1 A 50 V SMD MELF Digi-Key DL4001-TPMSCT-ND 1 CR3 IR 发射极二极管 5 mm IR clr 镜头 Digi-Key 67-1001-ND 2 CR4, CR5 透明红色 LED LC 鸥翼 SMD Digi-Key L62711CT-ND 1 CR6 齐纳二极管 1 W 9.1 V SMA Digi-Key SMAZ9V1-FDICT-ND 1 DUT1 单相电能计量 IC Analog Devices ADE7569F16 17 JP1 JP2 JP5 至 JP8 R5 R29 至 0.0 Ω 1/8 W 5% 0805 SMD Digi-Key P0.0ACT-ND R34 R37 R38 R40 R41 R38, R40, R41 4 L1 至 L3 L6 铁氧体磁珠 300 ma 150 Ω 1806 SMD Digi-Key 240-1030-1-ND 1 P1 5 V LCD 汕头超声显示器有限公司 1 P2 电源插座连接器 2.1 5.5 mm 高电流 Digi-Key CP-002AHPJCT-ND 1 P3 直角 3 位接头.100 锡 Digi-Key A19451-ND 1 P4 接头.100 锡 Digi-Key 929835E-01-36-ND 2 P5, P6 垂直 4 位接头.100 锡 Digi-Key A1912-ND 3 Q1 Q3 P 沟道 MOSFET 25 V 120 ma SOT-23 Digi-Key FDV302PCT-ND 1 R1 470 Ω 1 W 5% 金属氧化物电阻 Digi-Key P470W-1BK-ND 2 R16, R19 499 kω ¼ W 1% 1206 SMD 电阻 Digi-Key P499KFCT-ND 1 R2 90.9 kω ⅛ W 1% 0805 SMD 电阻 Digi-Key P90.9KCCT-ND 1 R3 27.4 kω ⅛ W 1% 0805 SMD 电阻 Digi-Key P27.4KCCT-ND 2 R35, R36 10.0 Ω ⅛ W 1% 0805 SMD 电阻 Digi-Key P10.0CCT-ND 2 R4, R39 470 Ω ⅛ W 5% 0805 SMD 电阻 Digi-Key P470ACT-ND 2 R6, R7 1.6 K Ω ⅛ W 5% 0805 SMD 电阻 Digi-Key P1.6KACT-ND 12 R8 R10 至 R14 R23 至 R28 10.0 kω ⅛ W 1% 0805 SMD 电阻 Digi-Key P10.0KCCT-ND 7 R9 R15 R17 R18 R20 至 R22 1.00 kω ⅛ W 1% 0805 SMD 电阻 Digi-Key P1.00KCCT-ND 4 S1 至 S4 触动开关 6 mm SMD 开关 Digi-Key SW415-ND 1 分流电阻 350 μω 分流电阻 上海贝斯特电器制造有限公司 BST-904, M415-2-19.5 D4.5 2 CR7, CR8 肖特基二极管双通道 CA SOT-23 Digi-Key BAS7006ZXCT-ND 1 U2 IC Tx/Rx RS-485 HS FD 3.3 V 14 SOIC Digi-Key ADM3491ARZ-ND 1 U3 Microchip 串行 EEPROM 512 8, 1.8 V Mouser 579-24AA04/SN 1 U4 Vishay 半导体 38 khz 2.7 V 至 5.5 V IR 接收器 Mouser 782-TSOP34838 5.5 V IR receiver 1 V1 275 V 均方根 20 mm 径向压敏电阻 Digi-Key 495-1417-ND 1 VR1 3.3 V 200 ma SOT-223 调节器 Digi-Key ZSR330GCT-ND 1 Y1 32.768 khz 12.5 pf 圆柱晶体 Digi-Key X1123-ND 1 电表箱 电表箱 Taizhou Huangyang Wanfeng Electrical Co.,Ltd. 型号 : 202-8 Rev. 0 Page 21 of 24

附录 A 防窃电配置 ADE71xx 系列提供两个差分模拟输入, 用于测量电流 : 通道 I A 和通道 I B 为了把 ADE71xx/ADE75xx 基准电表改成防窃电电表系统, 需要对电流通道输入网络进行几处略微改动 图 31 所示为一种可能的防窃电配置, 其中使用了一个 CT 和一个分流电阻 220V PHASE NEUTRAL 350µΩ LOAD 图 31. 防窃电输入网络 1kΩ 1kΩ R2 1kΩ 33nF 33nF 33nF I PA I N I PB 07473-020 在使用与图 31 所示示例类似的防窃电配置时, 当对通道间的相位失配进行补偿时, 必须格外小心 如果同时使用一个分流电阻和一个 CT, 则该 CT 的固有相移比分流电阻要大 如果未应用精度补偿, 这可能在小功率系数下导致大误差 可通过以下两种方法之一进行校准 : 使用内部相位补偿寄存器 PHCAL; 调整外部低通滤波器的转折频率, 以产生相移并匹配通道 有关防窃电电表的校准程序的更多信息, 请参阅 AN-950 应用笔记 Rev. 0 Page 22 of 24

注释 Rev. 0 Page 23 of 24

注释 2008 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. AN07473sc-0-5/08(0) Rev. 0 Page 24 of 24