基于90E46的單相智能電表設計方案

　　圖3 90E46 校表流程

溫度傳感器

　　90E46內部集成的溫度傳感器準確度為±1℃，基于該溫度傳感器，可對RTC和參考電壓進行溫度補償，達到更好的計量性能和RTC準確度。

　　芯片內部有專門的溫度傳感器ADC采樣模塊，該模塊可以設置成周期性自動執行的方式，并且可以設定ADC采樣數據的上下限閥值和喚醒。這個功能使得低功耗狀態下的RTC溫度補償特別方便。MCU在進入低功耗狀態前，只要先設置好溫度自動采樣周期（如20s）和上下限閥值。進入低功耗狀態后，芯片會自動進行周期性溫度采樣，當ADC采樣值超出上下閥值的范圍時，會喚醒MCU，由MCU對RTC進行溫度補償修正。

　　實時時鐘（RTC）外置晶振的溫度補償

　　系統外接單一32768Hz晶體作為系統時鐘源，這也作為RTC的時鐘源。石英晶體振蕩器的振蕩頻率對外部溫度非常敏感，環境溫度的上升或者下降都會引起中心頻率的漂移，從而造成RTC計時的偏差。為了彌補這種誤差，系統需要實時監測晶體周圍環境溫度，然后根據晶體的頻率溫度特性對32768Hz晶體的頻率進行動態的補償，以確保補償后的頻率在整個工作溫度范圍內穩定不變。

　　實時時鐘（RTC）的整個補償過程包括：晶體周圍環境溫度的采集，和歷史溫度的比較，晶體誤差的計算，補償等幾個過程。為了最大限度降低系統功耗，上述 RTC溫度補償過程中的大部分環節都可以通過90E46內部相應的硬件電路來實現，不需要CPU的干預。完整的RTC溫度補償流程如圖4所示：

　　圖4 RTC溫度補償流程

　　小結

　　90E46將計量模擬前端（AFE）、微處理器（MCU）、實時時鐘（RTC）和LCD驅動集成到單一芯片中，是真正意義上的單相智能電能表SoC芯片。采用90E46設計的電能表，其外圍器件和電路都變得簡單明了。采用90E46可實現1（100）A的單相電能表設計，從而讓電能表生產廠家采用同一設計涵蓋不同量程的電能表需求，減少產品開發投入，降低元器件和庫存管理成本。

　　附錄：產品參數與測試數據

　　寬量程電能表產品參數

　　電能表的基本參數為：

　　參比電壓：AC 220V

　　電流規格：1（100） A

　　參比頻率：50Hz

　　儀表常數：3200imp/kWh， 3200imp/kvarh

　　計量動態范圍測試結果