多功能防窃电基波谐波三相电能
专用计量芯片ATT7022B
电源电路的设计对电表的性能尤为重要,为了保证良好的电磁兼容性,请注意以下几点: 1、电源电压VCC、AVCC应在5V±5%以内。 2、建议在7805的输出端接2200uF的滤波电容。
3、GND与AGND为数字和模拟电源参考点,在PCB布线时应将他们就近接大面积地,不
要区分GND 和AGND,更不要在GND和AGND之间接电感、电阻和磁珠等元件。 4、大面积铺地不要铺到整流元件之前,电压采样的固定电阻下面也不要铺地,做到强、弱
电分开。
5、去耦电阻R16及电容C17、C18靠近IC模拟部分保证较好的滤波效果。 6、用电阻网络分压取样电路,VN应经压敏电阻后接内部电路。
与单片机的接口
ATT7022B与单片机一般有6条连线,其中4条是SPI口线CS、SCLK、DIN、DOUT,一条ATT7022B的复位控制线,一条握手信号线SIG,在应用中应注意:
1、ATT7022B采用5V电源供电,在与3V电源工作的单片机连线时要做电平转换。 2、SPI通讯连线应尽可能短,并且周围用地线包起来,否则, SPI传输信号线可能受到干扰。
可以在SPI信号线上串联一个10Ω电阻并在信号输入端加一个去耦电容,这个电阻靠近IC的输入端并与所接去耦电容结合起来可构成一个低通滤波器,从而可以消除接受信号的高频干扰。在保证SPI通讯速率正常的情况下,去耦电容可适当选大,以增强抗干扰能力,注意CS、SCLK、DIN所串电阻和所并电容要尽量靠近芯片,DOUT所串电阻和所并电容要靠近单片机。虽然ATT7022B本身SPI读写有很完善的校验手段,其信号线加强抗干扰能力还是很重要的。 http://www.Actions.com.cn
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3、单片机必须对SIG信号或其状态进行监控。在上电或者ATT7022B受干扰复位,必须由外
部MCU通过SPI口对校表数据进行更新,以保证计量的准确性。SIG信号就是用来通知外部MCU的一个握手信号。在单片机的SIG输入口处接0.01uF的去耦电容,增强其抗干扰能力。当然也可以检测标志状态寄存器(地址:0x2C)的bit.7是否置位,以确定校表数据是否需要更新。
4、为了在上电和单片机复位后,ATT7022B能与单片机同步的工作,ATT7022B的RESET信号
需要由单片机控制,复位过程为RESET信号保持大于20uS低电平,芯片复位,此时SIG输出高电平,然后单片机将RESET信号拉高,大约经500uS左右,ATT7022B完成初始化,SIG输出低电平信号,此后才能进行SPI操作。在ATT7022B的RESET端口处接0.1uF的去耦电容,增强其抗干扰能力。
判断芯片工作是否正常
在给ATT7022B上电后,如何判断芯片是否正常工作了呢?应该从下面几个方面进行检查:
1、 芯片上的电压是否正常。通电后VCC、AVCC应加5V电压,VDD(芯片第33脚和第
39脚)是由芯片内部产生,这两个引脚主要用于外接滤波电容,不要做它用,也不要外灌电压,正常时为3.0V。芯片的第5脚为内部用参考电压,第11脚为参考电压输出,用于为外部输入电路提供直流偏置,这两个引脚的正常电压在2.3V到2.7V,是由内部电路产生的。
2、 由于ATT7022B计量部分采用了数字滤波器结构,所以为了保证测量精度,建议选用
24.576MHz的晶振,检查晶体振荡是否正常,频率及幅度是否符合要求。 3、 RESET信号(第1脚),正常工作时为高电平,如为低电平则芯片一直处于复位状态。
4、SIG信号在复位后处于低电位,当正确接受到单片机的任意一次写操作约5uS后,SIG
就成为高电平。
以上信号检查正常,说明芯片处在正常的工作状态,否则,应检查接线是否正确,有无短路、虚焊等故障。
二、电磁兼容设计
电表的电磁兼容设计是保证电表可靠性的重要环节。针对ATT7022B的应用,在此给出http://www.Actions.com.cn
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几点建议,供大家参考。 PCB布线的说明 当正确的原理图设计完成后,需要将其转化为印刷线路板图,好的PCB设计,是获得良好的电磁兼容性能的基本保证。下图为应用ATT7030A的一款PCB。 1、首先在元器件的布局上应注意强、弱电信号分开。 2、火线、零线首先应接入压敏电阻,从而使内部器件得到保护,在EFT测试时零线是一个很重要的干扰传导途径,走线要特别注意,在经过压敏电阻后,与电源变压器的连接和采样公共端的连接要很清晰的分开走,不要混在一起,这点很重要。 电阻网络分压电路中零零线连接压敏电阻的 线接入内部电路建议宽走线越粗越好,保证低 度在1mm以上。 阻抗以吸收干扰。 http://www.Actions.com.cn
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专用计量芯片ATT7022B 3、地线的连接对电磁兼容的性能有重要的作用,注意电源的地与信号的地的接入点。 建议稳压模 块的电源输 入和地单点 相接,使最 大限度减少 由电源窜入 整个系统的 干扰 4、ATT7022B有多种电源VCC、AVCC,在布线时,注意芯片的模拟地和数字地应就近接,不要区分,尽可能减小地线上的电阻、电感及分布电容。 芯片的模拟地和数字地就近连接在一起,不要分开。整个地要尽可能保证完整及低阻抗
5、注意芯片电源引脚上滤波电容的位置。 http://www.Actions.com.cn
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电源滤波电容要靠近芯片管脚,使信号先接滤波电容再接芯片电源引脚。且走线不要过细。 6、芯片REFCAP脚为芯片内部模拟部分参考电压引脚,其对精度的影响非常大,外接滤波电容可以提高参考电压的稳定性。 芯片第5脚REFCAP所接电容要尽量靠近芯片,且走线远离其他信号线,以保证精度。 7、通常脉冲输出线的走线较长,所串限流电阻应靠近芯片。 http://www.Actions.com.cn
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