1.1  芯片特性

√  计量

■  提供3路∑-△ADC

■  有功电能误差在2000:1的动态范围内<0.1%，符合IEC62053-21，IEC62053-22以及GB/T17215.321, GB/T17215.322标准

■  提供一路电压、两路电流有效值测量，在400:1的动态范围内，有效值引用误差小于<0.5%

■  潜动阀值可调

■  提供反相功率指示

■  提供电压通道频率测量

■  提供电压通道过零检测

√  软件校表

■  电表常数(HFConst)可调

■  提供A/B 通道的增益校准

■  提供A/B 通道的相位校准

■  提供A/B 通道的有功offset校准

■  提供A/B 通道的有效值offset校准

■  提供小信号加速校正功能

■  提供校表数据自动校验功能

√  提供SPI接口

√  具有电源监测功能

√  单+5V±5%电源供电，功耗为6mA

√  内置2.45V±3%参考电压，温度系数典型值为25ppm/℃

√  采用SSOP24无铅封装

 1.2  典型应用

图1. CSE7780典型应用

1CSE7780外围电路设计

2.1  采样电路设计

图2. CSE7780外围电路参考设计

由于∑-△ADC具有很高的采样速率（900kHz），为了衰减掉无用的高频分量，通常使用一个简单的LPF滤波器（RC滤波器）来消除影响。所有滤波器不仅有幅频响应也有相频响应，如果电流通道和电压通道相频响应不匹配，会产生明显的误差，由于LPF(抗混叠滤波器)元件容差大很容易产生相位失配。LFP的-3dB频率越低，在基频和电源频率附件引起的相位误差越明显。

本设计的转折频率设置在4.8kHz（R=1kΩ、C=33nF），为了减小由相位失配造成的测量误差，抗混叠滤波器选取精度为1%的电阻和容差为10%的电容。

采样信号电路的相关电阻应选用1%精度、温度系数50ppm以内；相关电容应选用10%容差、X7R材质。

2.1.1  PGA配置设计举例

如图2所示，设计一款额定电压220V、10 (100) A电流规格、脉冲常数为1200imp/kWh电表为例，说明如何选择CSE7780 各采样通道（电压通道、电流通道A、电流通道B）的PGA。

电流通道A: 电流通道A厂家一般采用锰铜作为电流信号采样。本例中电流规格为10 (100) A，考虑到锰铜发热的情况，厂家通常选择150~200微欧的锰铜。若选择200微欧的锰铜，在Imax=100A时，通道A的取样信号为100A*200μΩ=20mV。 根据PGA与信号允许输入最大值的对应关系（见表1），电流通道A增益PGA配置为16。

电流通道B：为了隔离，电流通道B采用电流互感器作为信号采样。一般情况下，电流通道A与电流通道B的采样信号，经过PGA放大后要求是相等的，即使存在一些偏差，也可通过调整寄存器IBGain修正达到相等。

假设厂家采用了2000:1的电流互感器，本例中电流规格为10 (100) A，按照上述相等的原则，即20mV*16（电流通道A信号）=100/2000*1000m A *R*PGA （电流通道B信号），可得到R*PGA=6.4Ω。若将PGA设为1，因此可得电流通道B的采样电阻R=6.4Ω，实际应用中使用两个3.3Ω的电阻进行串联，此时电流通道B的电流取样信号为： 100A/2000*1000*6.6=330 mV。根据PGA与信号允许输入最大值的对应关系（见表2），电流通道B增益PGA配置为1。

电压通道：电压通道通常采用电阻网络分压的形式作为信号采样。电压通道的信号取样一般在180mV左右（网络电阻阻值总和为1.2MΩ，取样电阻为1kΩ），考虑到国网要求电表最大工作电压为130%Un（286V），在此条件下，电压通道的信号为：180mV*130%=234mV。另外由于元器件的离散性和工作电压波动造成电压通道的取样信号可能略大于234mV。根据PGA与信号允许输入最大值的对应关系（见表3），电压通道增益PGA配置为1。
   
                             未完，详情见附件