以前手機(jī)充滿電沒有電量數(shù)值顯示，我們是通過手機(jī)上方的綠色長條的減少來判定手機(jī)大約還剩余多少的電量，但這個數(shù)值并不精確，直到后來手機(jī)的綠色長條旁邊多了一個100%的數(shù)字電量顯示，我們才精確的了解手機(jī)剩余多少的電量。而手機(jī)從無到有的技術(shù)升級中，電能計量芯片發(fā)揮著重大的作用。

電能計量芯片是一個應(yīng)用于電子產(chǎn)品的數(shù)字電能計量的MCU，它可以實現(xiàn)電能的計量、存儲和傳輸?shù)裙δ?。電量計量芯片的原理主要是通過電流和電壓信號的采集與處理結(jié)合功率因素、頻率等參數(shù)，來計算電量的消耗。多使用在充氣泵、智能電器能源管理系統(tǒng)等領(lǐng)域。

電能計量芯片的核心部件是一個集成電路芯片，它包含了一個電流采樣電路、一個電壓采樣電路、一個計算電路和一個存儲器。電流采樣電路通過電流互感器或電流變壓器將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號然后通過放大電路將電壓信號放大到適合芯片處理的范圍。電壓采樣電路則直接采集電壓信號，并將其放大到適合芯片處理的范圍。如芯海的CSE7761單相多功能電能計量芯片，其內(nèi)部就集成了3 路 sigma-delta ADC、 功率計算器、 能量-頻率轉(zhuǎn)換器、 一路 SPI 接口、一路 UART 接口等功能參數(shù)。

計算電路是電能計量芯片的核心部分，它通過對電流和電壓信號進(jìn)行采樣和處理，計算出電能的消耗量。計算電路通常采用數(shù)字信號處理技術(shù)，將采樣的電流和電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，最終得出電能的消耗量。計算電路還可以實現(xiàn)多種電能計量功能，如有功功率、無功功率、功率因數(shù)等的計算。CSE7761可精確計算電壓有效值、電流有效值、有功功率、視在功率、功率因數(shù)的高性能功率測量應(yīng)用，提供高速的電壓、電流的波形數(shù)據(jù)和電壓有效值、電流有效值、有功功率和視在功率的瞬時數(shù)據(jù)，提供 2 路的有功能量計量，同時可提供功率因數(shù)、 相角、電壓過壓、 電流過流、 有功功率過載、 電壓欠壓、 電壓線頻率、電壓過零、 電流過零和峰峰值等參數(shù)或指示信號輸出

存儲器是電能計量芯片的另一個重要部分，它用于存儲電能的計量數(shù)據(jù)。存儲器通常采用閃存或 EEPROM 等非易失性存儲器，可以保證數(shù)據(jù)的長期保存。存儲器還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取和傳輸功能，方便用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)的查看和管理電能計量芯片是一種集成電路技術(shù)和電能計量原理的結(jié)合體，它可以實現(xiàn)電能的計量、存儲和傳輸?shù)裙δ堋?/p>

隨著電能行業(yè)的迅速發(fā)展，電能計量芯片也迎來它的發(fā)展黃金期。國內(nèi)目前也有很多成熟的電能計量芯片制作廠商，他們擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和研發(fā)能力，如芯海、華潤微、中芯國際等，***的崛起并不是空喊口號，半導(dǎo)體行業(yè)的高峰我們在努力攀登中。

審核編輯 黃宇