ATT7022E/26E/28E
用户手册(P73-13-45)
ATT7022E/
26E/28E
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0B
版本修改说明
修改记½
2011/03/30:创建初稿
2011/04/08:1、修订笔误:A、校验和寄存器累加校表寄存器0x01~0x39
B、有效值offset寄存器校正在有效值校正之前进行
2、修改校表寄存器推荐值。0x01=0xB9FF;0x03=0xF804, 0x31=0x3427;0x16=0x0
2011/05/24:1、修改满量程系数G=1.163
2、增加算法流程图
3、增加校表寄存器控制½说明及推荐
2011/06/09:1、芯片由ATT7122A更名为ATT7022E
2011/07/15:1、修订电压夹角数据格式说明:电压夹角参数为无符号数。
2、校表参数寄存器0x03,在计算校验和时,最高4bit顺序颠倒了,因此建议0x03
寄存器高4bit写全1即0xFxxx
2011/08/25:1、增加SPI接口:½SCLK频率高于500kHz时需要等待2uS才½读取数据
2、修正校验和初始值笔误
3、完善缓冲及同步功½流程说明
4、同步缓冲功½受写保护½令的保护,即往0xC9写非0x005A后开启写保护½令,
此时无法启动同步采样功½。
5、增加同步采样功½增益说明
2012/02/01:按DCC文档格式要求,修改格式。
2012/02/24:增加版本修改说明
2012/03/15:修改页脚为Rev1.8,修改第50页G值为1.163.,修改ADC数据½为19bit,
增加第41页“功率offset校正”数据处理说明。
2012/06/08:修改通道0注解,修改ADC数据½为16bit,修改功率因素计算公式
2013/2/1:
改版后动态范围5000:1;校表寄存器0x31默认值修改,同时校验和修改。
2013/4/25:修改N值定义说明,对Istart(1DH)
计算公式中的系数0.8进行说明。
2013/6/20:增加7026E/7028E的相应说明,将3种IC的数据手册整合,并修改手册名称。
功½升级动态范围5000:1,相½分三段说明,SAG功½说明
2013/08/09:修改寄存器的推荐值:0x01的bit7推荐值为0,即0x01=0xB97E,增加0x31寄存器的
说明,推荐值不变;增加电压暂降和过流中断说明;
修改“无功相½校正寄存器(0x16)”为“基波无功相½校正寄存器(0x16)”
2013/09/02:增加Sleep功½说明:Sleep下校表参数:0x01~0x1F保存
2013/10/23:增加N的说明,修改性½指标中动态范围笔误
2014/01/06:1、增加Sleep模式说明
2、修改快速脉冲寄存器说明:快速脉冲为补码½式
3、修改功率有效值更新速率为1.76Hz~14.4Hz和3.52Hz~28.8Hz
4、修改失压阈值计算公式的笔误:FailVoltage=Un*2^5*D
5、增加:芯片ID寄存器0x5D,新校表参数校验和寄存器0x5E,电流矢量和的offset
寄存器ItRmsoffset,三相三线值/三相四线制寄存器控制方式(校表参数0x70
bit0)ModSel,增加基波无功功率寄存器(计量参数0x57~5A),
6、功率Offset校正½扩展成24bit;
7、增加温度自动补偿功½功½;
8、电流矢量和算法兼顾三相四线制½用零线电流互感器和不½用零线电流互感器
的情况
9、电压夹角/相角算法增加可选新算法;
10、修改基波谐波功½描述;
11、校表参数0x70增加控制½Fcntmod可选绝对值模式;
12、修改过流检测功½定义;
13、修改寄存器列表、校表参数列表;
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版本号
V1.0
V1.1
V1.2
V1.3
V1.4
V1.5
V1.6
V1.7
V1.8
V1.9
V2.0
V2.1
V3.0
V3.1
V3.2
V3.3
V3.4
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目 ½
版本修改说明
............................................................................................................................................................ 2
1
芯片概况
........................................................................................................................................................... 6
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
2
芯片简介
................................................................................................................................................... 6
芯片特性
................................................................................................................................................... 6
芯片比较列表
........................................................................................................................................... 7
整½框图
................................................................................................................................................... 7
引脚定义
................................................................................................................................................... 8
应用示意图
............................................................................................................................................. 11
功½描述
......................................................................................................................................................... 12
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.5.1
2.5.2
电源管理
................................................................................................................................................. 12
SLEEP模式 ............................................................................................................................................. 12
复½系统
................................................................................................................................................. 12
A/D½换 .................................................................................................................................................. 13
电½质量测量
......................................................................................................................................... 14
SAG
功½
.............................................................................................................................................. 14
过流检测功½
..................................................................................................................................... 14
2.5.3
闪变功½实现方案
............................................................................................................................. 14
2.5.4
电压相序检测
..................................................................................................................................... 14
2.5.5
电流相序检测
..................................................................................................................................... 15
2.5.6
电压夹角测量
..................................................................................................................................... 15
2.5.7
电压电流相角的测量
......................................................................................................................... 15
2.5.8
功率因数测量
..................................................................................................................................... 15
2.5.9
电压频率测量
..................................................................................................................................... 15
2.5.10
失压检测
......................................................................................................................................... 15
2.6
2.6.1
2.6.2
2.7
2.7.1
2.7.2
2.8
2.8.1
2.8.2
2.9
2.9.1
2.9.2
2.10
2.11
2.12
2.13
有效值测量
............................................................................................................................................. 16
电流有效值测量
................................................................................................................................. 16
电压有效值测量
................................................................................................................................. 16
有功计量
................................................................................................................................................. 16
有功功率计算
..................................................................................................................................... 16
有功½量计算
..................................................................................................................................... 17
无功计量
................................................................................................................................................. 17
无功功率计算
..................................................................................................................................... 18
无功½量计算
..................................................................................................................................... 18
视在计算
................................................................................................................................................. 18
视在功率计算
..................................................................................................................................... 18
视在½量计算
..................................................................................................................................... 19
基波谐波功½
......................................................................................................................................... 20
功率方向判断
......................................................................................................................................... 20
起动/½动
................................................................................................................................................ 21
硬件端口检测
......................................................................................................................................... 21
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2.14
2.15
2.16
2.17
2.18
2.19
2.20
3
片上温度检测
......................................................................................................................................... 21
基波测量功½
......................................................................................................................................... 21
三相三线/四线应用
................................................................................................................................ 22
½量脉冲输出
......................................................................................................................................... 22
ADC采样数据缓冲功½ ......................................................................................................................... 23
同步采样数据缓冲功½
......................................................................................................................... 24
V
REF
数字自动补偿功½
......................................................................................................................... 24
通信接口
......................................................................................................................................................... 26
3.1
3.2
3.3
3.4
SPI通讯接口介绍.................................................................................................................................... 26
SPI读操½ ............................................................................................................................................... 27
SPI写操½ ............................................................................................................................................... 28
SPI写特殊½令字操½............................................................................................................................ 29
4
寄存器
............................................................................................................................................................. 31
4.1
计量参数寄存器
..................................................................................................................................... 31
4.1.1
4.1.2
4.1.3
4.1.4
4.1.5
4.1.6
4.1.7
4.1.8
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.2.4
4.2.5
4.2.6
4.2.7
4.2.8
4.2.9
4.2.10
4.2.11
4.2.12
4.2.13
4.2.14
4.2.15
4.2.16
4.2.17
4.2.18
4.2.19
4.3
4.4
r_YIc
............................................................................................................................................... 31
Ic和参考向量之间的相角
............................................................................................................. 31
YUa
................................................................................................................................................... 32
Ua和参考向量之间的相角
............................................................................................................. 32
YUb
................................................................................................................................................... 32
Ub和参考向量之间的相角
............................................................................................................. 32
YUc
................................................................................................................................................... 32
Uc和参考向量之间的相角
............................................................................................................. 32
功率寄存器(地址:
0x01~0x0C
,
0x40~0x43
,
0x57~0x5A
)
....................................................... 34
有效值寄存器(地址:
0x0D~0x013
、
0x29
、
0x2B
、
0x48~0x4D
)
............................................... 35
功率因数寄存器(地址:
0x14~0x017
)
.......................................................................................... 36
功率角和电压夹角寄存器(地址:
0x18~0x1A
、
0x26~0x28
)
...................................................... 37
线频率寄存器(地址:
0x1C
)
......................................................................................................... 38
温度传感器数据寄存器(地址:
0x2A
)
......................................................................................... 38
½量寄存器(地址:
0x1E~0x25
,
0x35~0x38
,
0x44~0x47
)
........................................................ 38
快速脉冲计数寄存器(地址:
0x39~0x3C
)
................................................................................... 39
标志状态寄存器(地址:
0x2C
)
..................................................................................................... 40
电½寄存器工½状态寄存器(地址:
0x1D,0x4E
)
.................................................................... 41
功率方向寄存器(地址:
0x3D
)
................................................................................................. 42
中断标志寄存器(地址:
0x1B
)
................................................................................................. 42
ADC
采样数据寄存器(地址:
0x2F~0x34
、
0x3F
)
................................................................... 43
校表数据校验和寄存器(地址:
0x3E/5E
)
................................................................................ 43
通讯数据备½寄存器(地址:
0x2D
)
......................................................................................... 44
通讯校验和寄存器(地址:
0x2E
)
............................................................................................. 44
SAG
标志寄存器
(0x4F) ................................................................................................................... 44
峰值电压寄存器
(0x50~0x52) ......................................................................................................... 45
芯片
ID
(地址:
0x5D
)
................................................................................................................ 45
计量参数寄存器说明
............................................................................................................................. 34
校表参数寄存器
..................................................................................................................................... 45
校表参数寄存器说明
............................................................................................................................. 47
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用户手册(P73-13-45)
4.4.1
4.4.2
4.4.3
4.4.4
4.4.5
4.4.6
4.4.7
4.4.8
4.4.9
4.4.10
4.4.11
4.4.12
4.4.13
4.4.14
4.4.15
4.4.16
4.4.17
4.4.18
4.4.19
4.4.20
4.4.21
4.4.22
4.4.23
4.4.24
4.4.25
4.4.26
4.4.27
5
模式配½寄存器(地址:
0x01
)
...................................................................................................... 47
ADC
增益配½寄存器(地址:
0x02
)
.............................................................................................. 48
EMU
单元配½(地址:
0x03
)
......................................................................................................... 48
功率增益补偿寄存器
(
地址:
0x04~0x0C) ........................................................................................ 49
相½校正寄存器
(
地址:
0x00D~0x12
,
0x61~0x63)......................................................................... 50
功率
offset
校正
(
地址:
0x13~0x15
,
0x21~0x23
,
0x64~0x69) ....................................................... 50
基波无功相½校正寄存器
(
地址:
0x16) ........................................................................................... 51
电压增益校正寄存器
(
地址:
0x17~0x19) ......................................................................................... 51
电流增益校正寄存器
(
地址:
0x1A~0x1C
,
0x20) ............................................................................ 52
起动电流设½寄存器
(
地址:
0x1D) ............................................................................................ 52
高频脉冲常数设½
(
地址:
0x1E) .................................................................................................. 53
失压阈值设½寄存器
(
地址:
0x1F) .............................................................................................. 53
有效值
offset
校正
(
地址:
0x24~0x29
,
0x6A) .............................................................................. 54
ADC offset
校正
(
地址:
0x2A~0x2F) ............................................................................................ 54
中断½½寄存器
(
地址:
0x30) ..................................................................................................... 55
模拟模块½½寄存器
(
地址:
0x31) ............................................................................................. 55
全通道增益寄存器
(
地址:
0x32) ................................................................................................. 56
脉冲加倍寄存器
(
地址:
0x33) ..................................................................................................... 56
基波增益寄存器
(
地址:
0x34) ..................................................................................................... 57
IO
状态配½寄存器
(
地址:
0x35) ................................................................................................ 57
起动功率寄存器
(
地址:
0x36) ..................................................................................................... 57
相½补偿区域设½寄存器
(
地址:
0x37/0x60) .............................................................................. 58
SAG
数据长度设½寄存器
(0x38) ................................................................................................... 58
SAG
检测阈值设½寄存器
(0x39) ................................................................................................... 58
过流检测阈值设½寄存器
(0x71) ................................................................................................... 59
自动温度补偿相关寄存器
(0x6B~0x6F)
(新增)
.................................................................... 59
算法控制寄存器
(0x70)................................................................................................................... 60
电气规格
......................................................................................................................................................... 62
5.1
电气参数
................................................................................................................................................. 62
6
校表过程
......................................................................................................................................................... 63
校表及推荐
..................................................................................................................................................... 64
7
8
芯片封装
......................................................................................................................................................... 66
典型应用
......................................................................................................................................................... 67
8.1
8.2
8.3
从采样数据得到FFT的推荐流程
........................................................................................................... 67
同步缓冲数据分次谐波分析推荐流程
.................................................................................................. 67
典型运用电路原理图
............................................................................................................................. 67
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