6、智能电表的设计瓶颈---基于单相计量adc：cse7780

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1、12公司成立于2003年总部位于深圳高新技术产业园区深圳软件园国内领先水平的模拟、数模混合IC设计公司拥有完全的自主知识产权,拥有发明专利20多项及几十项版图版权登记国内唯一一家在中高端电子秤芯片领域与国外大公司如TI、CirrusLogic相抗衡的芯片制造商一直专注于24位∑-△高精度ADC和SOC（片上系统）及MCU等产品的研发广泛应用于衡器、物联网（如智能电网、智能家居等）、医疗电子、新能源等众多领域公司概要320032004200520062007200820092010☆公司成立☆深圳市

2、高新技术企业推出E1通信接口芯片ET2154☆被认定为深圳市15家重点集成电路设计企业之一☆被信息产业部认定为集成电路设计企业☆推出三路高速高精度DAC芯片☆推出高精度单相有功功率计量芯片CSE7755☆成为中国衡器协会会员☆通过ISO9000质量管理体系认证☆推出高精度、低功耗ADC芯片CS1242☆“中国芯”最具潜质奖☆推出17位有效精度ADC芯片CS1150☆推出高精度单相有功功率计量芯片CSE7755B，实现了低成本电表方案☆国家级高新技术企业☆深圳市自主创新行业龙头企业☆“中国十大杰出服

3、务型IC设计公司”☆“创新南山2008创业之星”大赛十强称号☆CS1242产品获得深圳市科技创新奖☆首次推出自主知识产权的SOC芯片-CSU1200系列☆“集成电路技术省部产学研创新联盟”理事单位☆“集成电路产学研联盟”常务理事单位☆推出三相电能计量芯片CSE7752,填补了国内数模混合三相电能计量芯片的空缺☆推出低成本、低功耗、高精度ADC-CS1168公司发展里程碑☆继推出CS1200系列后，推出了低成本、低功耗的CS11xx系列☆CS1200获得深圳市科技创新奖和2010年度最热门产品奖☆再

4、次荣获“中国十大杰出服务型IC设计公司”☆成功推出符合国网新标准的电能计量芯片-CSE77804CSE7780的特点高精度高可靠性低成本5CSE7780特性高精度，在输入动态工作范围(2000:1)内，线性测量误差小于0.1%内部集成了3路sigma-deltaADC提供两路电流、一路电压有效值测量，在400：1的动态范围内有效值误差<0.5%提供可编程增益调整和相位补偿提供有功、有效值offset校正提供反相功率指示6CSE7780的特性提供线频率测量提供电压通道过零检测潜动电流可调提供SPI接

5、口具有电源监控功能单5V电源供电，内置2.5V参考电压，典型温度系数25ppm/℃。采用SSOP24封装7内部框图介绍8典型应用图9校表流程10CSE7780设计技巧1：变压器的漏磁是影响整个电能表小信号性能的一个很关键的因素。应将变压器放置于离CSE7780尽可能远的地方。2：PCB布局上，地线的布局对于整个电能表的精度以及EMC性能都有重大影响。应将CSE7780本身铺一块大地，并将这个地与MCU及其他模块的地分开.3:CSE7780内部做了大量的抗干扰措施，因此各种EMC试验相对比较容易通过

6、。而且CSE7780的内部机制确保了CSE7780在各种异常情况下芯片均只可能被复位而不会死机。11基本误差实验#1功率因数1.5ImaxImax0.5ImaxIb0.5Ib0.1Ib0.05Ib1.0/0.047/0.0500.023-0.033-0.0940.5L/-0.027/-0.027-0.063-0.184/0.8C/0.062/0.0670.053-0.025/#21.0/-0.003/0.010-0.0030.0230.0390.5L/0.107/0.1200.1100.133/0

7、.8C/-0.049/-0.030-0.040-0.031/#31.0/0.007/0.0170.007-0.028-0.0290.5L/0.08/0.0730.0500.024/0.8C/-0.018/-0.010-0.023-0.043/#41.0/-0.040/-0.040-0.017-0.017-0.0470.5L/0/0.0070-0.006/0.8C/-0.053/-0.020-0.030-0.047/12起动实验表号标定电流常数（imp/KWh）起动电流(A)脉冲输出时间间隔(min

8、)#1532000.024.3#2532000.024.3#3532000.024.3#4532000.024.313潜动实验表号电压(V)电流(A)计算时间(min)输出脉冲数#12530430#22530430#32530430#4253043014电压影响试验有功表号功率因数电流电能误差(%)误差该变量100%Un120Un70%Un120Un70%Un#110.05Ib-0.015-0.027-0.2430.010.228Ib0.0560.084-0.0220.0280.0