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ADE-1H 发布时间 时间:2025/12/28 12:03:14 查看 阅读:24

ADE-1H 是一款由 Analog Devices(亚德诺半导体)推出的高精度、低功耗模拟前端(Analog Front End, AFE)芯片,广泛应用于电能计量领域。该器件专为单相多功能电能表设计,能够实现对电压、电流信号的高精度采集与处理。ADE-1H 集成了多个高分辨率模数转换器(ADC)、数字积分器、相位补偿电路以及可编程增益放大器(PGA),支持有功功率、无功功率、视在功率、电压有效值、电流有效值、线路频率等多种电能参数的测量。其内部结构经过优化,能够在宽动态范围内保持良好的线性度和稳定性,适用于工业级温度范围,具备较强的抗干扰能力和长期可靠性。该芯片通常与微控制器配合使用,通过标准串行接口(如SPI或UART)进行通信,便于系统集成和校准。由于其高度集成化的设计,ADE-1H 可显著减少外部元件数量,降低整体电表设计复杂度和成本,是智能电表、预付费电表、数据采集终端等应用中的核心计量芯片之一。

参数

供电电压:2.7V 至 5.5V
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  ADC 分辨率:24位 Sigma-Delta ADC
  采样速率:典型值为 690ksps(千样本每秒)
  电压通道输入范围:±35mV(满量程)
  电流通道输入范围:±35mV(满量程)
  非线性误差:<0.1%
  有功电能精度:在 1000:1 动态范围内误差小于 ±0.1%
  通信接口:SPI 和 UART 支持
  待机电流:典型值 2.5mA
  封装形式:24引脚 SOIC 或 SSOP
  内部振荡器:支持晶体或外部时钟输入,典型频率 3.5795MHz

特性

ADE-1H 的一个显著特性是其高精度的双通道Sigma-Delta模数转换架构,能够同时对电压和电流信号进行独立采样和数字化处理。这种架构结合了高分辨率和低噪声的优点,确保在极小的信号变化下也能准确捕捉电能参数的变化趋势。芯片内部集成了可编程增益放大器(PGA),允许用户根据不同的传感器输出调整输入信号的增益,从而扩展了测量的动态范围,并提高了弱信号下的信噪比表现。
  此外,ADE-1H 内建了先进的数字信号处理模块,包括用于计算有功功率、无功功率和视在功率的专用逻辑单元。这些模块基于瞬时功率理论,通过对电压与电流乘积的积分运算得出精确的能量值。同时,芯片支持多种电能参数的实时监测,例如电压有效值(VRMS)、电流有效值(IRMS)、线路频率、功率因数等,满足多功能电表的需求。
  为了提升系统的稳定性和抗干扰能力,ADE-1H 提供了完善的校准机制和温度补偿功能。用户可以通过串行接口写入校准系数,以消除由于外部元器件偏差或环境变化引起的测量误差。芯片还具备掉电检测功能,在电源异常时可及时保存关键数据,防止信息丢失。其低功耗设计使得在电池供电或节能型电表中也能长时间稳定运行。
  另一个重要特点是其灵活的通信接口配置。ADE-1H 同时支持 SPI 和 UART 接口,方便与不同类型的微控制器连接。通过寄存器配置,可以设定数据输出格式、更新速率和中断触发条件,增强了系统的可定制性。此外,芯片内置看门狗定时器和CRC校验功能,提升了通信的可靠性和系统的安全性。

应用

ADE-1H 主要应用于各类智能电能计量设备中,尤其适用于需要高精度、高稳定性和多功能集成的单相电能表设计。典型应用场景包括居民用电计量表、工业用电监控装置、预付费电表(卡式电表)、远程抄表系统(AMR/AMI)以及能源管理系统(EMS)。在这些系统中,ADE-1H 能够提供精确的电能数据采集,支持分时计费、负荷控制、反向电量检测等功能。
  在智能家居和楼宇自动化系统中,ADE-1H 可作为能耗监测模块的核心部件,集成于智能插座、电力网关或配电箱监测单元中,实现对电器设备用电情况的精细化管理。它还可用于太阳能发电系统的本地能量计量,配合逆变器完成发电量统计与并网控制。
  由于其出色的抗电磁干扰性能和宽温工作能力,ADE-1H 也适合部署在恶劣工业环境中,如工厂配电柜、数据中心UPS电源监控、电动汽车充电桩等场合。此外,该芯片还可作为教学实验平台中的高精度测量单元,用于电力电子课程或嵌入式系统开发的教学演示与科研测试。凭借其高度集成化、低功耗和易于校准的特点,ADE-1H 成为现代电子式电能表设计中不可或缺的关键器件之一。

替代型号

ADE7169
  CS5463
  ATT7053

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