用REF3030作为电压比较器的输入问题 - 电源管理 - 德州仪器在线技术支持社区
用REF3030作为电压比较器的输入问题
发表于2年前
<input type="hidden" id="hGroupID" value="25"
&span style=&font-size:&>&&&&&& 我们都知道，在做电压输出管理的的时候，为了要得到输出恒定，我们就必须引入负反馈调节，那这时候就一定涉及到输出电压的检测，电压反馈电路的设计，考虑到误差电压的问题。那么本文涉及到的问题就是在电压反馈电路设计遇到的，那我们来分析分析这个问题。&/span>&/p>
&p>&span style=&font-size:&>&&&&&& 问题是这样的&&&a href=&.cn/product/cn/REF3030& target=&extwin&>REF3030&/a>输出做&a href=&.cn/product/cn/LM339& target=&extwin&>LM339&/a>的input-，为什么输出一直是低电平？不管输入input+是多大都不行。换了个ADR441就行了，为什么？还用万用表测&a href=&.cn/product/cn/REF3030& target=&extwin&>REF3030&/a>输出是3.0v，而且它的输出电流可以达到50mA，为什么会这样？链接：&/span>&/p>
&p>&span style=&font-size:&>&a href=&/question_answer/analog/power_management/f/24/t/73597.aspx&>/question_answer/analog/power_management/f/24/t/73597.aspx&/a>&/span>&/p>
&p>&span style=&font-size:&>&&&&&&&我一开始也问了一个为什么，很奇怪的现象，后来看了看后文的解答，使得我豁然开朗，明白了问题的症结所在。&/span>&/p>
&p>&span style=&font-size:&>&&&&&& 特别感谢TI FAE们的解答，是他们的提醒和解答让我对这个问题有了新的认识，这里要感谢&a href=&/members/1539986/default.aspx&>Johnsin Tao &/a>和&a href=&/members/1305405/default.aspx&>Kailyn Chen &/a>两位，是他们俩的点睛之笔，使得问题得以顺利解决。&/span>&/p>
&p>&span style=&font-size:&>&&&&&& 首先来了解&a href=&.cn/product/cn/LM339& target=&extwin&>LM339&/a>这款芯片的一些情况，它是单电源电压范围是2v-36v，所以电源电压需要大于2v，而且输入共模电压最大为Vcc-1.5V，如果3V输入，那么供电电压至少要4.5V以上才行。这个是关键的问题所在，这款芯片的input-就决定了参考电压的大小和参看芯片的类型，而此问题的选用的芯片恰好是&a href=&.cn/product/cn/REF3030& target=&extwin&>REF3030&/a>，那么问题就出在了这款芯片的参考电压上。&/span>&/p>
&p>&span style=&font-size:&>&&&&&& &a href=&.cn/product/cn/REF3030& target=&extwin&>REF3030&/a>是一款3.0v输出，50uA静态电流的带隙电压参考芯片，所以问题的提出就是因为没有给&a href=&.cn/product/cn/lm339& target=&extwin&>lm339&/a>芯片提供足够大的电源电压，才导致电压比较器输出的误差电压一直为低电平。&/span>&/p>
&p>&span style=&font-size:&>&&&&& 所以在设计电路的时候一定要对芯片的特性详加阅读，弄清每个管脚的作用和管脚与管脚之间的内在关系，以免增加我们调试的负担。还有就是要辨别不同芯片的细微差别，你看看本问题碰到的情况就是这样，换成ADR441芯片就可以了，如果我们知道这两块芯片之间的细微差别的话，就很快知道问题出在哪里了，可以节约时间，快速达到设计的准确性和快速性。&/span>&/p>&div style=&clear:&>&/div>" />
用REF3030作为电压比较器的输入问题
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&&&&&& 我们都知道，在做电压输出管理的的时候，为了要得到输出恒定，我们就必须引入负反馈调节，那这时候就一定涉及到输出电压的检测，电压反馈电路的设计，考虑到误差电压的问题。那么本文涉及到的问题就是在电压反馈电路设计遇到的，那我们来分析分析这个问题。
&&&&&& 问题是这样的&&输出做的input-，为什么输出一直是低电平？不管输入input+是多大都不行。换了个ADR441就行了，为什么？还用万用表测输出是3.0v，而且它的输出电流可以达到50mA，为什么会这样？链接：
&&&&&&&我一开始也问了一个为什么，很奇怪的现象，后来看了看后文的解答，使得我豁然开朗，明白了问题的症结所在。
&&&&&& 特别感谢TI FAE们的解答，是他们的提醒和解答让我对这个问题有了新的认识，这里要感谢和两位，是他们俩的点睛之笔，使得问题得以顺利解决。
&&&&&& 首先来了解这款芯片的一些情况，它是单电源电压范围是2v-36v，所以电源电压需要大于2v，而且输入共模电压最大为Vcc-1.5V，如果3V输入，那么供电电压至少要4.5V以上才行。这个是关键的问题所在，这款芯片的input-就决定了参考电压的大小和参看芯片的类型，而此问题的选用的芯片恰好是，那么问题就出在了这款芯片的参考电压上。
&&&&&& 是一款3.0v输出，50uA静态电流的带隙电压参考芯片，所以问题的提出就是因为没有给芯片提供足够大的电源电压，才导致电压比较器输出的误差电压一直为低电平。
&&&&& 所以在设计电路的时候一定要对芯片的特性详加阅读，弄清每个管脚的作用和管脚与管脚之间的内在关系，以免增加我们调试的负担。还有就是要辨别不同芯片的细微差别，你看看本问题碰到的情况就是这样，换成ADR441芯片就可以了，如果我们知道这两块芯片之间的细微差别的话，就很快知道问题出在哪里了，可以节约时间，快速达到设计的准确性和快速性。
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低压无功补偿控制器的研究勺设计
出现大量基于ＤＳＰ的测量方案，ＤＳＰ的硬件乘法器和流水线指令能大大简化算法和提高速率。但在一定的采样频率下，且做到满足本控制器需要采集的较多参数的要求，应用ＤＳＰ无论从开发难度和开发周期上看，还是从节约成本的角度衡量，它都不能与专用ＩＣ相比。因此，本控制器采用专用ｌｃ的方案。本设计中选用了珠海炬力集成电路设计有限公司生产三相电能专用计量芯片ＡＴＴ７０２２Ｂ来采集用户的电能参数。
３．２．１计量芯片ＡＴＴ７０２２Ｂ简介
ＡＴＴ７０２２Ｂ是珠海炬力集成电路设计有限公司生产的一颗高精度的三相电能专用计量芯片，有功、无功功率测量精度均分别达到０．２ｓ，０．５ｓ。内部集成了７路１６位Ａ／Ｄ转换器，其中三路用于三相电压采样，三路用于三相电流采样，还有一路可用于零线电流或其他防窃电参数的采样，输出采样数据和有效值；还集成了参考电压电路以及所有功率、能量、有效值、功率因数以及频率测量的数字信号处理等电路；可通过ＳＰＩ接口与主控芯片之间进行计量参数以及校表参数的传递，包括有功功率、无功功率和视在功率，有功能量和无功能量，各相电压和电流有效值、功率因数、相角和频率等参数，与国内外同类芯片相比有计量参数齐全、校表功能完善的优点，简化了软件的设计，缩短了软件开发周期。特别是ＡＴＴ７０２２Ｂ支持全数字域的增益、相位校正，即软件校表，软件校表不仅提高了校表精度，而且简化了硬件设计，从而降低设计成本，它为三相多功能计量装置提供了功能最齐全、设计最简单的应用方案。
ＡＴＴ７０２２Ｂ还集成了参考电压电路以及所有包括基波、谐波和全波的各项电参数测量的数字信号处理电路，能够测量各相及合相包括基波、谐波和全波有功功率、无功功率、视在功率、有功能量以及无功能量，充分满足三相多功能电能表以及基波谐波电能表制作的需求。另外，该芯片内部的电压监测电路可以保证加电和断电时正常工作【”】。
３．２．２ＡＴＴ７０２２Ｂ硬件电路设计
ＡＴＴ７０２２Ｂ封装为４４脚ＱＦＰ形式，内部包括时钟控制电路、模拟信号采样、参考电压、ＤＳＰ、脉冲生成器、ＳＰＩ通讯接口、温度传感器和电源管理等，外围硬件电路主要包括电源、电压及电流模拟输入、脉冲输出及ＳＰＩ通讯接口等电路。其内部框图如图３．３所示。
３．２．２．１模拟输入电路
ＡＴＴ７０２２Ｂ片内集成了７路１６位的Ａ／Ｄ转换器，采用双端差分信号输入。输入最大的正弦信号有效值是１Ｖ。电流通道有效值在２ｍＶ至１Ｖ的范围内１６
硕十学位论文
图３．３ＡＴＴ７０２２Ｂ的内部框图
线性误差小于Ｏ．５％；电压通道有效值在１０ｍＶ至１Ｖ的范围内线性误差小于０．５％；电压取值在Ｏ．２Ｖ到Ｏ．６Ｖ，电流取值在２ｍＶ至１Ｖ，电能线性误差小于０．１％。
每路转换的交流输入由管脚ＶｘＰ和ＶｘＮ输入，同时要求ＶｘＰ、ＶｘＮ迭加２．４Ｖ左右直流偏置电压，该偏置电压可以由ＡＴＴ７０２２Ｂ的参考电压输出ＲＥＦＯＵＴ获得，也可由外部基准电压提供。
本设计中电流电压采样采用互感器方式，将芯片与电网进行了隔离，即强弱电的分离，从而可以获得良好的抗干扰性能。图３．４是Ａ相电压采样电路图，ＰＴ将电网电压变换为采样电压；图３．５是Ａ相电流采样电路图，ＣＴ将电网电流变换为采样电流。电网中Ｂ相和Ｃ相电压、电流的采样电路与Ａ相相同。
３．２．２．２脉冲输出电路
ＡＴＴ７０２２Ｂ提供四个高频脉冲输出ＣＦｌ／ＣＦ２／ＣＦ３／ＣＦ４。图３．６是电能脉冲信号生成的过程框图。电压、电流信号经变换后在ＤＳＰ中相乘得到瞬时功率，对时间积分后成为电能信号，根据设定的合相能量累加模式将三相电能做绝对值相加或代数值相加运算，并将结果变换为频率信号，然
低压无功补偿控制器的研究与设计
ＶｒａＰｒ
图３．４电压采样电路图
图３．５电流采样电路图
图３．６能量脉冲输出原理框图
后按照用户设定的分频系数进行分频，得到可用于校表的电能脉冲输出信号。
硕十学位论文
３．２．２．３控制器内部ＳＰＩ通讯接口电路
ＡＴＴ７０２２Ｂ内部集成了一个ＳＰＩ串行通讯接口。ＡＴＴ７０２２Ｂ的ＳＰＩ接口采用从属方式工作，使用２条控制线和２条数据线：ＣＳ、ＳＣＬＫ、ＤＩＮ和ＤＯｕＴ。
ＡＴＴ７０２２Ｂ与主控芯片的ＳＰＩ通讯接口与主控芯片ＡＴｍｅｇａｌ２８的接线图如图３．７所示。
在ＳＰＩ信号线上串联一个１００电阻并在输入端加一个去耦电容，这个电阻与主控芯片靠近并与所接电容结合起来构成一个低通滤波器，可以消除ＳＰＩ接口信号上的干扰和抖动。
ＡＴＴ７０２２Ｂ
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ｌｌ扣｝工Ｊ一／ＳＳＳＣＬＫＡＴｍｅｇａｌ２８ＭＯＳＩＭＩＳＯ
图３．７ＡＴＴ７０２２Ｂ的ＳＰＩ通讯接口与ＡＴｍｅｇａｌ２８的接线图
３．３电容器状态输入模块设计
控制器在每次进行投切电容器组之前，需要监测当前电网中所有电容器组的投切状态，即当前电容器组是投入到电网中运行还是从电网中切除，为下一次电容器组投切动作做参考。
由于控制器开关量比较多，如果直接用主控芯片的Ｉ／Ｏ口去控制，占用的口资源比较多。本设计中有八路开关量输入，采用７４ＨＣ５４１来完成系统Ｉ／Ｏ口的扩展。图３．８所示电容器组状态输入电路图。
主控芯片为弱电信号，电容器上为强电器件，两者在电平范围和驱动能力上存在很大的差异，为防止控制器受到强电干扰，设计中采用光电耦合芯片ＴＬＰ５２１为两者的接口。ＴＬＰ５２１内集成了由发光二极管和光敏三极管组成的光电耦合器，可以进行开关量的转换。
电容器状态检测主要是通过检测电容上的电压来完成的。当电容器投入到电网中运行时，通过限流电阻使得光电隔离的发光二极管发光，那么光敏三极管导通，三极管集电极反馈信号为低电平，直接送主控芯片Ｉ／Ｏ口；当电容器切除时，反馈信号为高电平。１９
ｆ１Ｄ．２
图３．８电容器组状态输入电路图
由于电容器的充放电不是一个瞬时过程，电容器切除时，电容器上仍有电压，以致检测到的状态可能为“ＯＮ＂。所以，控制器通过判断电容器上的电压值来改变电容器状态显示，当电容器电压小于峰值的一半时，状态由“ＯＮ”到“ＯＦＦ”，大于电压峰值的一半时，状态由“ＯＦＦ＂到“ｏＮ＂。。
３．４投切控制模块设计
控制器的ＣＰＵ通过对ＡＴＴ７０２２Ｂ的测量结果分析、判断来确定是否进行无功补偿，即电容器的投切，以及对电容状态输入部分的判断来确定应投入补偿的支路。
无功补偿总容量的５０％通常采用固定补偿的方式，用机械式触点开关进行投切。动态补偿时，投切开关投切较频繁。早期投切开关采用交流接触器或者断路器，而在投入电容器时，往往产生极大的浪涌电流，其幅值可高达电容器额定电流的几十倍，会在接触器触点上产生极大的火花，致使接触器的寿命减短，同时造成电网污染；在切断电容器时，有时会引起强烈的电磁振荡，出现危险的过电压。在电力电子技术的出现和发展的情况下，出现了晶闸管投切电容器（ＴＳＣ）型并联补偿装置，与交流接触器和断路器相比，具有体积小、开关速度快、可靠性高、无触点、寿命长等优点，可以把通断瞬间的峰值和干扰都降到最低，避免了浪涌电流，消除了电磁振荡，使控制器的可靠性大大提高。本控制器就是针对这种晶闸管投切电容器的方式来研究与设计的。我们采用双向反并联的晶闸管来代替传统的接触器动作机制，由晶闸
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ATT7022B的功能及其应用技术研究
Ｓｃｉｅｎｃｅ
ａｎｄＴｅｃｈｎｏＩｏｇｙ
Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ
垫塑盟：！！
ＨｅｒａＩｄ
ＡＴＴ７０２２Ｂ的功能及其应用技术研究
（烟台东方电子信息产业集团
刘志军胡春华
烟台东方威思顿电气有限公司
２６４０００）
摘要：介绍三相防窃电基波谐波高精度电鼍计量芯片ＡＴＴ７０２２Ｂ的特性和工作原理，以及它在三相电能表中的应用。包括工作原理，软
件设计．电能表的性能．误差。关键词：ＡＴＴ７０２２Ｂ电毙计量微控翻器三棚电能表中图分类号：ＴＭ７６４．１＋２文献标识码：Ａ电能表的长足发展为电能计量芯片带
文章编号：１６７４一０９８ｘ（２００８）０３（ｂ）一ｏｏｌ５一ｏｌ
把结果保存在相应的寄存器，其中电流互感
器规格为１．５（６）Ａ／５ｍＡ，精度是Ｏ．１级，负载阻抗为２０（】，电压互感器规格选择１００Ｖ／０．５、ｒ。这样在输入额定电流、额定电压时，其电
流，电压差动输入电压的有效值分别为Ｏ．１Ｖ和Ｏ．５Ｖ左右，可满足ＡＴＴ７０２２的要求。
微控制器：采用德州仪器公司的超低功
来巨大的市场。面对强大的国际厂商如
ＡＤＩ等，国内厂商不甘示弱。目前国内芯片
厂商已经能提供覆盖从低端单相简单表到高端三相多功能表的电能计量芯片。下面介绍珠海炬力生产的计量芯片ＡＴＴ７０２２Ｂ。
ＡＴＴ７０２２Ｂ的特性
ＡＴＴ７０２２Ｂ是一款多功能防窃电三相电
号中的基波成份、谐波成份进行分离，直接提供准确的基波、谐波的功率、电能计量，如图２，基波抽取滤波器和基波抵制器完成基波或谐波测量功能。其中基波抽取器对高于３次（１５０Ｈｚ）以上的谐波信号进行衰减，仅保留基波成份，基波抵制器对基波信号进行衰减，仅保留谐波成份。选择基波／谐波表模式时，ＣＦ３、ｃＦ４分别是基波／谐
波有功、无功电能脉冲输出。
能计量专用芯片，该芯片具有高精度，在输入动态工作范围（１０００：１）内，非线性误差小于Ｏ．１％，对有功，无功功率的测量精度分
别达到Ｏ．２ｓ和Ｏ．５ｓ，对有功、无功电能测量
ＡＴＴ７０２２Ｂ内置了一个温度传感器，可以通过软件进行温度补偿，从而用较低的成本做出高精度的电能表。
耗微控制器ＭｓＰ４３０Ｆ４４９，此芯片具有一个强大的１６位ＲＩＳＣＣＰＵ，能够最大限度的提高代码的效率。ＭＳＰ４３０Ｆ４４９采用ＳＰＩ方式
和ＡＴＴ７０２２Ｂ通讯，从ＡＴＴ７０２２Ｂ中读出采
精确度达到０．５ｓ和２级，所能测量的电能参数包括有功、无功、视在功率、双向有功和
四象限无功电能、基波／谐波电能以及总电
ＡＴＴ７０２２Ｂ在三相电能表中的应用
下面介绍采集部分，微控制器，软件设
样运算结果并进行进一步的运算处理、驱动ＬＣＤ显示，响应按键输入，数据的存储等功能。
软件设计：主要采用Ｃ语言编写，对效率要求较高的部分采用汇编语言编写，并采
用结构化模块化编程。同时根据经验制定一
能、电压和电流有效值、相位、频率以及２次谐波的有功、无功和视在功率等。
采集部分：Ａ，Ｂ、Ｃ三相电压，电流经
互感器后送到ＡＴＴ７０２２Ｂ进行采样运算，并
ＲＥＳＥＴ
ＡＴＴ７０２２Ｂ具有计量参数齐全、校表功
系列的软件编写原则，保证软件的可读性稳定性。
４采用ＡＴＴ７０２２８的电能表性能．误差
能完善等优点，简化了软件设计，缩短了软
件开发周期，同时可支持全数字校表，支持
时钟控制电
增益和相位补偿，小电流非线性补偿，为三相多功能电能表提供了精度更高、功能更加齐全、设计更加简单的应用方案。
ＡＴＴ７０２２Ｂ可以对基波有功、无功功率
进行测量，提供基波有功、基波无功电能脉冲输出，这些脉冲可以提供瞬时基波有功功率以及基波无功功率信息，可直接用于基波
溉涤涤涤滁溜耋墨
模拟信号采样
脉冲牛成ｌ
根据用户需要，采用这种设计，我们公司已生产出多功能电能表。在设计中，以公
司专利宽量程开关电源为基础，采用成熟的
软件算法，低功耗设计以及ＳＭＴ工艺，根据ＩＥＣ６８７和ＧＢ／Ｔ１７８８３一１９９９《０．２Ｓ级和Ｏ．
墨蛊脚搿渺
ＶＣＣＡＶＣＣＶＤＤ
Ｓ级静止式交流有功电度表》、Ｇ
Ｔ１７２１５—２００２《ｌ级和２级静止式交流有功电度表》、ＤＬ／Ｔ６１４—１９９７《多功能电能表》
ＡＴＴ７０２２Ｂ的工作原理
图ｌ为ＡＴＴ７０２２Ｂ的内部结构图，
作感矧ｌ电
ＲＥＦＯＵＴ
圆圆圈一一一一～
ＲＥＦＣＡＰ
ＡＴ７０２２Ｂ内部包括时钟控制电路、模拟信号采样、温度传感器、参考电压、ＤＳＰ，脉冲生成器，ｓＰＩ通讯接口和电源管理八大部
ｌｊＮＤＡＧＮＤ
等标准的要求设计制造。
此电能表集各种计量、显示，通讯．监控等功能于一身，可以精确地分时计量三相正反向有无功电能、四象限无功电能、视在
电能、基波／谐波有功，基波／谐波无功电
ＡＴＴ７０２２Ｂ的内部电路框图
图ｌ中，ＡＴＴ７０２２Ｂ首先通过７通道１６位艺一△的ＡＤＣ模数转换电路来对输入电流和电压信号进行采样，各相的有功功率是通过对去直流分量后的电流，电压信号进行乘法，加法．数字滤波等一系列数字信号处
理后得到的。
电压，电流采样数据中包含２１次谐波
訇二薹嚣：糕
斗己Ｉｊ叫有淼
基波／昔波
ｌ使能寄存器ｌ
能以及需量；精密实时测量三相电压、电流、有功无功功率，功率因数等，从表中可以看出误差数据很好。
采用ＡＴＴ７０２２Ｂ设计的电能表可以单独计量基波电能，消除谐波对电能计量的负面影响，为电力部门公平计费提供参考依
据，而且电能表提供基波／谐波有功电能、
！！马一基波抵制滤波Ｌ！！！翌到无荔崔芸茹钴
溯星切换寄存器
信息，由电压、电流计算来的有功功率也至少包含２１次谐波信息。无功功率采用电压
移相９０度算法得到。无功功率也包含２１次
基波／谐波无功电能等参数，非常适合于发电厂，变电站、炼钢厂，电气化铁路等需要
对基波，谐波电能进行分析和考核的应用
图２基波／谐波电能测量原理图
谐波信息。根据有功功率、无功功率，可以计算出视在功率。通过有功、无功，视在功率对时间的积分可以得到有功，无功，视在
部分典型点的电能误差数据表
场合。我们采用这种设计的电能表已批量在现场运行约一年，现场运行稳定可靠。
ＡＴＴ７０２２Ｂ可以进行电压、电流相序检
测、功率方向检测、失压检测，而且扩展了
ＡＴＴ７０２２Ｂ手册ＩＥＢ／ＯＬ】．ｈｔｔｐ：／／ｗ唧．
ａｃｔｉｏｎＳ．ｃｏｍ．ｃ１１．２００５．
１珠海炬力集成电路设计有限公司．
第七路ＡＤＣ用于检测零线电流值，这些都
可以起到防窃电作用。
ＡＴＴ７０２２Ｂ专门提供基波以及谐波电能
测量功能。ＡＴＴ７０２２Ｂ可以将电压、电流信
【２】ＤＴＳＤ／ＤＳＳＤｌ７８电子式三相多功能电能
表用户手册【ｚ】．山东：烟台东方威思顿电
气有限公司，２００７．
乖斗技包Ｉ新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ
ＴｅｃｈｎｏＩｏｇｙＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＨｅｒａＩｄ１５
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前言一直以来就在忍受许多芯片应用和调试经验方面无资料可查的困窘。没有用过的抓耳挠腮，用过的人经验烂在肚子里，这辈子能不能再翻出来都另说。受够里这种毫无效率的重复，所以决定从我做起，果断分享实际经验。为的是以一个应用者而非芯片设计者的视角提供一份应用指南。这款芯片的应用根本原因是电子设计竞赛，最终在很多人的帮助下得到了一等奖，只可惜是省级比赛，自我感觉对于这款芯片也算基本摸清，除了芯片官方手册各种不严谨之外，在性能上不得不承认这是款不错的芯片，国产芯片发展不易，能用国产还是用国产。概况ATT7022B是7022A的升级版，7022A是由炬力公司生产，后来转到了上海钜泉，感觉上这两家公司渊源很深，从名字也看的出来，打电话的时候炬力公司的工作人员直接把钜泉的电话给了我，让我感觉整个是一家人。之所以说这个是想说找资料的话还是要到钜泉的网站上去查询。因为在旧版的7022A的资料中，生产商仍然是炬力，至今钜泉网站上挂出来的资料上仍然没有改变。但7022B资料就改为了钜泉，手册的编写条理完整了许多，所以尽量以7022B手册为准。
ATT7022B使用了几个7022A的NC引脚，也就是说引脚定义不完全一致，所以不可以按照7022A的封装对NC脚做轻率处理。
一、硬件设计
硬件的设计芯片本身没有什么好说，按照典型应用即可。值得一提的是互感器的选择，我们使用的是三相四线三元件测法，即电压电流互感器各3个。不管互感器的变比如何，应当使电压互感器的额定输出为0.5V，电流互感器额定电流下经负载电阻取样后电压应为0.1V。电压互感器的变比一定，没有什么文章可做，手册中建议可以采用更低的输出，并通过芯片的电压通道增益来将电压升至0.5V，可以提高精度。但个人认为只要互感器靠谱直接取到0.5V即可，220/0.5是常用变比，互感器选择较为容易。
而对于电流互感器，它的输出决定于两个因素，一是电流变比，二是负载电阻，最终输入芯片的是负载电阻上的电压。所以在电流互感器变比的选择上有了较大的灵活性。
推荐一个互感器生产商 淄博元星
我们使用的是它的叠片式电压互感器 TV3154 和零磁通电流互感器 TA23B17，测试线性度极佳。
二、软件设计
7022B说简单也简单，说复杂也复杂，重要的是耐着性子拿着手册慢慢去摸清。但官方手册一个很要命的地方就是组织的有点混乱。国外厂商喜欢把一项功能的全部东西都放在一起，非常容易查询，偶尔需要参考其他部分的也有注释指引，但是钜泉的手册就有些让人摸不着头脑，不看上四五遍想找什么东西基本上找不到。
1）模拟SPI通信
ATT7022B工作十分稳定，一旦晶振起振并且几个REF输出电压正常，则基本可以确定芯片已经开始工作。如果读不出数据，就不要想着芯片不工作的可能。
建议一定在正式调试通信协议前核实芯片处于工作状态，需要检测的部分有：
1.芯片供电电压是否正常
2.互感器输出电压电流信号是否接入芯片
3.晶振是否起振
4.SPI接口与单片机接线是否正确
请不要不屑于检查这些东西，用&应该&没错这样的话来搪塞自己，最后如果是因为这些原因调不出来，你冤不冤。
SPI协议调试完成，基本上芯片的应用你就成功了大半，所以要舍得花时间来调试通信。SPI通信最为重要的就是搞清其时钟极性及时钟相位。对于7022B，它的时钟极性为0，即闲置时CLK电平为低。时钟相位指数据的采样时间，7022B为高电平锁存，下降沿取样。搞清楚这两个关键在模拟SPI时或是使用硬件SPI进行寄存器设置时都十分的重要。官方手册给出的读写时序的伪代码是极为可靠的，严格按照手册的伪代码转化为实际的程序，只要不犯低级错误，读写操作一般会是成功的。会有人为省去CS线而直接将CS引脚接地，这样做是否可行有待验证，如果严格按手册的表述，这样做是不可以的。请注意：
存放所读取数据的变量为保险起见一律初始化为0。7022B的数据格式为24位，我们一般会定义长整型变量以存放数据，在模拟SPI中，存放的方法往往是位操作而不会出现直接的赋值，这样高8位的数据可能不为0（因编译器而异，有些编译器在变量声明时是自动将其赋0的）。我是这个问题的受害者。
只要可以在示波器上看到返回的数据，则证明在时序上SPI已经通过，如果数据错误，则需要检查自己对数据的处理。
调试通信中的示波器使用
很久以来发现一个悲哀的现实，那就是示波器在我们大多数人手里只有一个键是有用的，那就是'AUTOSET'.曾有人告诉我某单位面试题目就是使用示波器，凡是一上来auto的全部被踢。我只能说这面试官实在聪明加英明。可以说Auto在实际调试中几乎无法起到任何实质作用。请一定记得在我们的面板上有一个叫做Trigmenu的按键（泰克的一般都是这样，但是如果某位大牛用的是LeCroy或是Angilent，可能不一样，抱歉。不过估计这样的人也不会屑于看我在这扯淡）。按下它，你可以选择你想要的触发方式，当你选择正常触发，上升沿触发，并通过level旋钮调节合适的触发电平之后，你会发现原来你可以在示波器上读出你的通信数据而它是如此的稳定，不会乱跳。详细的操作大家自己研究下，示波器这样的关键性工具值得我们为它花些时间。2)初始化设置这一部分只讲要使芯片正常工作的设置，校表的步骤将在下文详述。
首先强调，设置操作属于写寄存器操作，地址最高位需要取1。例如你写一个0x3F寄存器，你写入芯片地址时要写的就是0xBF。最重要的设置即是HFconst设置。对于这个寄存器的理解可以借助于其值的计算公式来理解。HFconst=INT[*G*G*Vi*Vu/(Un*Ib*N)]其中，G为芯片的增益，Vi为电流输入端口的输入电压（额定电流下），Vu为电压输入端口的输入电压(额定电压下)，Un为额定电压，Ib为额定电流。显然，当抛开取整，系数的运算来分析，分子是芯片输入的采样电压值，分母则是这些采样值对应得实际值。很明显，这个寄存器之所以重要就是在于它建立了芯片取样与实际值之间的联系，也就是说，如果不能正确设定这个寄存器，你所得到的电能量就不是实际的电量。而系数N则是脉冲系数，其实我更愿意称之为分辨率。它将1KWh划分为N等分，而这1/N KWh就是电能计量的最小计量值。推荐值为3200。其次电压通道ADC增益选择，如果你的电压互感器输出选用了比220/0.5V更大的变比以获得更高的准确级，则可以使用ADC增益选择将电压处理到0.5V。只是这个增益寄存器只能将电压扩大2,4,8,16倍，这一点需要注意。其他参数如启动电流，失压阈值等建议采用默认值，无需设置。基波测量等功能我没有使用，在此不敢妄谈。3）参数读取首先要注意的是电能的读取。建议使用读后清零寄存器，累加模式的寄存器需要判断溢出情况，这无疑会降低读取速度，而且掉电保护等方面反而不方便。读后清零寄存器读出后直接累加，这样免去了寄存器溢出的担心，毕竟判断寄存器的溢出要比判断变量的溢出麻烦。另外注意读后清零寄存器读取后累加寄存器同样会被清零。电能读取的是一个计数值，计量的是1/N KWh 的整数倍。这在HFconst设置中已经提到。需要注意的是，为了转换为实际的以KWh为单位的值，需要除以3200。注意不要想当然的取出数据除以3200然后累加到自己定义的电能变量里。因为这样做其实一直在加0。道理很简单，取样的周期一般比较短，取出的读后清零寄存器的值不大，一旦除以3200，必然只剩下0。正确的做法是将原始数据累加，然后处理出实际值用以显示，而原始值始终在累加。当然记得防溢出。这是我曾经犯的错误。对其他的数据不再一一介绍，现将要点总结如下：1.避免浮点运算。我们在用单片机，让它算浮点太残忍了。如果需要显示2位小数，把原数据乘以100，用整型运算，则剩下的位数就会被舍去。显示的时候我们自己心里有数，在相应的位置显示小数点即可。四舍五入的玩法是比如data除以x，要四舍五入则如下处理：result=(data+data/2)/x
IMPORTANT：2.注意可正可负的数据处理。正数好说，补码即原码。而负数求原码，只需判断正负，如果为负则取反加1，或者如手册2^24-data。但是注意功率因数，如果在功率因素为1时显示原始数据，发现它在0x7FFFFF和0x800000之间跳变。如果严格按照补码运算，这是在8388607（处理后是0.9999）与-8388608（处理后是-1）之间跳变。这显然不可能。所以推断这是芯片设计的bug，即功率因数这项参数0x800000是正数最大值而非负数。这个实在是太坑人，让我一度怀疑自己的数据处理是否正确，借助于示波器发现数据显示的就是芯片所传的数据太终于放心。对于其他的寄存器是否存在同样的bug，我不太清楚，因为其他寄存器基本没有到达到0x800000的可能。希望有机会验证的人探究一下，是否所有的寄存器都错了。
3）电压寄存器校准后读取的即是真实值，而电流输入为额定的时候电流值接近60A，需要除以一个系数转化为真实值。4）校表大多数人在纠结校表的时候没有校表台。其实用自耦变压器调一下电压，带个电饭锅之类的负载测下电流完全可以校。但是得益于我们是电气学院，不至于寒碜到找不到三相交流源。我们使用的是继电保护测试仪，所有的电参数只要在上位机改一下即可，而且频率，相位基本是随便调，大大提高了校表的效率。而有人也认为电能不好校，其实电能是功率的积分值，只要校准了功率电能就是准确的。功...
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