时间:2025/11/5 12:13:55
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ADE5169ASTZF62是Analog Devices(亚德诺半导体)推出的一款高精度、多相电能计量芯片,专为智能电表、工业电能监控系统和能源管理系统设计。该器件集成了多通道ADC(模数转换器)、数字信号处理器(DSP)以及电能计量专用算法引擎,能够实现对电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、电能量(kWh)等关键电力参数的精确测量。其设计符合国际电能计量标准,如IEC 62053-21和IEC 62053-22,适用于单相或多相(三相四线或三相三线)供电系统的电能计量应用。
ADE5169采用先进的Σ-Δ ADC架构,具备高分辨率和出色的抗噪声性能,确保在复杂电磁环境下的稳定运行。芯片内置独立的电压和电流通道,支持差分输入,可直接连接电压互感器(VT)、电流互感器(CT)或罗氏线圈等传感器。此外,该器件还集成片内温度传感器和可编程增益放大器(PGA),以适应不同量程和工作条件下的测量需求。通过SPI/I2C串行接口,主机微控制器可以读取实时电能数据并配置芯片工作模式。ADE5169ASTZF62还支持反向功率检测、零线电流监测和窃电检测功能,增强了电表的安全性和防篡改能力。
型号:ADE5169ASTZF62
制造商:Analog Devices
封装类型:LQFP-64
电源电压:2.7V 至 3.6V
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
模拟输入带宽:约10kHz
ADC分辨率:24位 Σ-Δ ADC
通信接口:SPI, I2C
相数支持:三相(3P)/单相(1P)
有功电能精度:在500:1动态范围内优于±0.1%
无功电能精度:在500:1动态范围内优于±0.2%
电压通道输入范围:±500mV(差分)
电流通道输入范围:±500mV(差分)
内置振荡器:支持外部晶体或陶瓷谐振器(典型3.2768MHz)
电能更新速率:可编程,最高达8kHz
待机电流:<1μA
数据输出方式:寄存器读取与中断触发
ADE5169ASTZF62具备卓越的测量精度与稳定性,能够在宽动态范围(高达500:1)内保持极高的电能计量准确性,特别适用于需要长期稳定运行的智能电表系统。其内部集成了两个独立的24位Σ-Δ ADC,分别用于电压和电流信号采集,确保了高信噪比和低失真度。每个通道均配备可编程增益放大器(PGA),允许用户根据实际传感器输出调整输入增益,从而优化ADC的满量程利用率,提升小信号测量精度。芯片支持多种校准功能,包括增益校准、相位校准、偏置校准和温度补偿,显著降低了系统级误差,提升了整体计量一致性。
该器件内置专用数字信号处理引擎,能够实时计算有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、RMS电压/电流、线路频率、过零检测以及正向和反向电能累积。所有计算结果存储在内部寄存器中,可通过SPI或I2C接口由外部MCU读取,并支持中断机制通知数据就绪或异常事件(如越限报警)。ADE5169还提供灵活的电能脉冲输出(CF1、CF2、CF3引脚),可用于驱动步进电机或LED指示灯,实现机械式计度器兼容或本地显示。
安全性方面,ADE5169ASTZF62集成了丰富的防作弊功能,例如零线电流监测、相序检测、反向功率识别和瞬态事件记录,有助于识别非法接线或绕表行为。同时,芯片支持安全启动和固件验证机制,防止未经授权的配置修改。其低功耗设计使得在电池供电或备用电源模式下仍可维持关键数据保存和实时时钟运行,适合断电抄表和黑匣子记录应用。此外,该芯片通过AEC-Q100可靠性认证,具备良好的抗ESD和EMI能力,适用于严苛的工业与户外环境。
ADE5169ASTZF62广泛应用于各类高精度电能计量设备中,尤其适用于符合国网或南网标准的智能电表(单相与三相电表)、预付费电表、双向电表(支持光伏发电上网计量)、配电变压器监测终端(TTU)、工业能耗监控系统及楼宇能源管理系统。由于其高度集成化设计,能够大幅减少外围元器件数量,降低PCB面积和系统成本,因此也常被用于紧凑型多功能电力仪表、智能断路器、数据中心PDU电能监控模块以及电动汽车充电桩的内部电能计量单元。
在智能家居与物联网领域,该芯片可用于家庭能源管理系统(HEMS),实现对各支路用电量的精细化统计与分析,支持远程抄表、用电行为识别和峰谷电价计费功能。在工业自动化场景中,ADE5169可集成于PLC扩展模块或电机控制单元中,用于实时监测电机负载状态和能效水平,辅助预测性维护决策。此外,其支持谐波分析和电能质量监测的衍生功能,使其也可用于中高端电能质量分析仪中,检测电压波动、闪变和谐波畸变率(THD),满足IEC 61000-4-30标准要求。凭借其高可靠性和长期稳定性,该芯片已成为电力行业高端电表方案的核心计量IC之一。
ADE7169