该芯片直接测量每相电路的四个参数:有功电能、无功电能、电压有效值和频率值。其余电力参数,如电流、功率等,需要通过微控制器根据相应的公式计算才能得到。

为了提高输入信号的测量精度,SA9904B的模数转换器采用了∑-Δ调制技术,以提高其在基带内输入信号的信噪比。

2、SA9904B引脚及功能

SA9904B的引脚如图2所示。

GND为模拟地。

VDD为电源的正极。当使用分流电阻检测电流时,接+2.5V电压;当使用电流互感器时,接+5V电压。

VSS为电源负极。当使用分流电阻检测电流时,接-2.5V电压;当使用电流互感器时,接0V电压。

IVP1、IVP2、IVP3分别是1、2、3相的模拟电压输入端。当测量的电压为额定电压时,要保证输入到内部A/D转换器的电流有效值为14μA,需要通过一个分压电阻网来满足这一要求。

IIP1、IIN1、IIP2、IIN2、IIP3、IIN3分别是1、2、3相的模拟电流输入端。当测量的电流为额定电流时,要保证输入到芯片上的A/D转换器的电流有效值为16μA,需要通过一个分流电阻网来满足这一要求。

VREF为参考电源的外接电阻端,通常需要接47kΩ电阻到地。

F50为电压过零脉冲输出端,输出的脉冲频率为交流电压的频率,脉冲宽度为1ms。

CS为芯片的片选信号输入端,高电平有效。

DI、DO为串行数据的输入、输出端。

SCK为串行时钟信号输入端。

OSC1、OSC2为外部晶振的输入、输出端。

3、SA9904B的SPI接口

微控制器通过SPI端口实现对SA9904B内部数据的访问。SPI接口由四根信号线组成:串行时钟输出端SCK、片选信号输入端SC、串行数据输入端DI、串行数据输出端DO,时序如图3所示。