IDT推出全球最先進單相電能計量SOC：單相電能表SoC IDT90E46 是一款基于IDT 成熟的電能計量技術（AFE）和ARM 高效低功耗32 位 Cortex M0 MCU，配備128kB Flash，6kB RAM，同時集成了單相智能電能表必須的帶溫度補償功能的高精度RTC，帶高精度內置參考電壓源的12 位A/D等常用外設于一身的系統(tǒng)級芯片，它可以大大減少單相智能電能表的元器件數量和整體布版面積，簡化單相智能電能表的設計和生產。IDT 特有的A/D 和DSP 技術確保了產品在電網和環(huán)境變化的場合也能保持長期穩(wěn)定性。本文主要介紹IDT90E46的性能、內部功能設計及應用。

　　1.IDT90E46：帶溫補高精度RTC的寬量程單相計量SOC概述

　　IDT90E46性能介紹

　　計量特性

　　內置計量模塊的計量特性完全符合中國國家標準GB/ T17215.211-2006（IEC62052-11）、GB/T17215.321-2008（IEC62053-21） 和 GB/T17215.323-2008（IEC62053-23）的要求，芯片可應用于 1 級或 2 級單相有功電能表和2 級單相無功電能表；

　　在計量動態(tài)范圍5000:1 內有功電能準確度優(yōu)于0.1%，無功電能準確度優(yōu)于0.2% ；

　　片內基準電壓源的溫度系數典型值為 6ppm/°C；

　　L 線和 N 線電流采樣回路采用獨立的模數轉換器，并具有不同的增益。電流采樣回路可以選用錳銅或者電流傳感器（CT） ，電壓采樣回路可以采用電阻分壓網絡或者電壓傳感器（PT） ；

　　正向/ 反向有功/ 無功電能具有獨立的能量寄存器和能量輸出引腳；

　　在整個動態(tài)范圍內只需要單點校準；

　　電參數測量：電壓/ 電流有效值，平均有功/ 無功/視在功率，頻率，功率因數和相角的引用誤差均低于±0.5% ；

　　L 線和 N 線的測量模式可以設定；

　　啟動和潛動功率閾值可以設定；

　　防竊電模式下，L 線和 N 線功率比較閾值可以設定；

　　可以用于 50Hz 和 60Hz 供電網絡；

　　MCU 特性

　　32 位ARM Cortex M0 內核，6k Byte RAM，128k Byte可編程Flash，最高主頻16MHz ；

　　4 路獨立UART 接口， 其中UART0 提供 IR 調制功能，UART3支持硬件ISO7816 協(xié)議；

　　1 個獨立的看門狗（WDT）定時器，復位時間可以設定，最長4 秒。軟件開啟后，不能關閉；

　　2 路獨立的 25 位 PWM 輸出，可以分別用于控制繼電器和蜂鳴器；

　　1 路 14 位 低功耗PWM 輸出；

　　2 個帶 8 位預分頻器的8 位定時器；

　　提供多達 45 個通用IO ；

　　4 個外部中斷輸入，可以用來喚醒芯片；

　　2 路 12 位 A/D，內置高精度參考電壓源；

　　1 路 低功耗電壓比較器；

　　提供 4 種工作模式：普通模式，空閑模式，待機模式和LCD 顯示模式。提供掉電和上電監(jiān)測電路 。

　　實時時鐘和溫度傳感器

　　在工業(yè)級溫度范圍內（-40 °C ~ 85 °C），內置溫度傳感器精度：±1 °C；

　　日歷寄存器（ 年、月、日、時、分、秒等） 以 BCD 格式提供，帶閏年功能；

　　1 個帶中斷功能的可編程報警信號；

　　硬件頻率補償功能。補償范圍：-3900ppm 到3900ppm，補償精度是 ±0.12ppm ；

　　32768Hz 時鐘信號和修正后的 1Hz 脈沖信號可以通過I/O 輸出；

　　2 個獨立的 16 位定時器，可對秒脈沖進行計數；

　　1 個專用 32 位秒信號計數器，可用于時間計量。

　　其它特性

　　內置4Com×34Seg / 6Com×32Seg 或者 8Com×30Seg LCD 驅動器，支持1/3 偏壓，內置偏置電壓生成電路；

　　外部只需配置 32.768 kHz 晶體即可工作，內置PLL 電路；

　　3.3V 單一供電：MCU 工作電壓范圍：2.5V ~ 3.6V ；保證計量精度的電壓范圍：3.0V ~ 3.6V ；

　　工作溫度范圍：-40 °C ~ +85 °C；

　　TQFP100 綠色封裝；

　　IDT帶溫補高精度RTC的寬量程單相計量SOC設計方案

　　圖1 應用方案示意圖