新型集成芯片不仅精确度高，而且硬件软件设计简单、性价比高。着重介绍SA9904B，ATT7026A及CS54633种三相电能计量芯片的工作原理，比较其性能指标，为合理选择电能芯片提供了有力的帮助。
2、电能计量芯片
SA9904B是南非微电子系统有限公司设计开发的一种电能计量芯片，ATY7026A是珠海炬力集成电路设计有限公司开发的电能计量芯片，CS5463是美国CRYSTAL公司推出的带有串行接口的单相双向功率／电能计量集成电路芯片。这三者都用于三相多功能电能计量，均适用于三相三线制的具有50Hz或60Hz标准频率的电网，支持电阻网络校表和软件校表两种方式。由于电能计量、参数测量和数据读取是电能芯片的核心部分。下面主要从有功计量、无功计量、视在功率／电能计量、有效值测量、中断和SPI接口6个方面介绍芯片原理。
2．1SA9904B简介
2．2ATT7026A简介
ATT7026A44个引脚，QFP44封装，102个寄存器翻。有功功率通过求瞬时功率代数均值获得。分相、合相有功功率分别存入指定寄存器，供用户读取。无功功率是通过将电压采样信号作一90°相移，再求瞬时功率的代数均值获得。分相、合相无功功率同样提供给用户。芯片中有电能累加寄存器，能够提供分相、合相有功、无功电能，但不提供电网周期累加模式。芯片通过能量脉冲生成器，提供校表脉冲CFl和驱动步进电机的低频脉冲F1／F2。由于芯片提供电流和电压有效值，用户也可用公式S=VRMS×IRMS，通过MCU计量分相、合相视在功率。有效值测量通过对电压、电流的采样数据求均方值实现。能够同时计算6通道的有效值，结果存在指定的寄存器中供用户读取。此外，芯片不仅提供分相电流、电压有效值．还提供三相电流、电压矢量和的有效值，用户可在指定寄存器中读取。ATT7026A不具有中断功能。芯片内部集成了SPI串行通信接口，使用2条控制线和2条数据线。更新校表数据寄存器的命令字为：最高两位是10，低6位是校表寄存器的地址；写特殊命令字操作（配合软件校表）的命令字为：最高2位是11，低6位是特殊命令字的类型。芯片提供清校表数据、校表数据读出、校表数据写使能、软件复位共4种特殊命令。
2．3CS5463简介
3、性能指标比较
SA9904B，ATT7026A及CS5463都具有功能强大，软件、硬件实现方便，计量精度高，价格便宜等优点，广泛适用于电能测量控制领域。但在性能、指标方面仍存在较大差别。
3．1精度
（1）SA9904B符合IEC61036一级交流电能表的规定要求，符合IEC61268二级VAR时数电表的规定要求。RMS电压的测量精度为1％，有功功率的测量精度为1．0级。适合做三相的有功和无功仪表，在做三相多功能表时测量精度有待加强。
（2）ATT7026A有功电能计量满足1级、0．15级。符合IEC687／1036和GB／T1721521998标准。无功电能计量满足2级、3级，符合IECl268和GB／T1788221999标准。有功、无功电能计量在1000：l的动态范围内误差均小于O．11％。可精确测量至含21次谐波的有功、无功和视在功率。电压通道输入10—1000mV时，有效值误差小于叭5％。电流通道输入2～l000mV时，有效值误差小于0．15%。线电压频率测量范围10“500Hz。
（3）CS5463CS5463的精度较高，符合IEC，ANSI，JIS工业标准。电能数据线性度在1000：1动态范围内为±0．1％，电能计量精度：在300：1动态范围以上每秒读取0．1％；电压测量精度：读数的O．1％；电流测量精度：读数的0．1％：瞬时功率测量精度：读数的0．1％。
3．2电气参数
（1）SA9904B单±5V或±2．5V供电，VDD=2．5V，VSS=一2．5V，IDDmax=11mA，时钟3．5795MHz，电流感应输入范围一25～+25μA。
（2）ATT7026A单+5V供电，VDD=3．OV，IDDmax=28mA，时钟为24．576MHz，VRER=2．4V，电流、电压通道最大输入差分电压±1．5V。
（3）CS5463单+5V或±2.5V供电，VDD=2．5V，VREF=2.4V，时钟为4．096MHz，电流、电压通道最大输入差分电压±o．15V。
3．3工作环境
（1）SA9904B其工作温度范围为一10℃”+70℃。
（2）ATT7026A其工作温度范围为一40℃“+85℃。
（3）CS5463其工作温度范围为一40℃～+85℃。
（1）SA9904B内部2个16位二阶的∑一△A／D转换器，以1．7897MHz的速度采样。24位元暂存器在额定条件下于320K／s采样。
（3）CS546324位△一∑调制器以MCLK／8S／s的速度进行采样。当复位引脚低电平大于50ns时，芯片进入复位状态，温度传感器每560ms更新一次，状态传感器每4kHz更新一次。
3．5计量参数
（1）SA9904B双向有功与无功功率／电能测量．RMS电源电压与频率。
（2）ATT7026A分相／合相有功、无功功率／电能，分相／合相视在功率，功率因数，相角，线电压频率，分相／三相电压、电流有效值。
（3）CS5463瞬时电压，电流和功率；IRMS和VRMS，视在功率，有功和无功功率；有功的基波和谐波功：无功的基波功率，功率因数，频率。
3．6监控能力
（1）SA9904B断相／相序错误故障检测。
（2）ATY7026A电源／启动电流／功率反向监控，相序／失压/硬件端口检测。
（3）CS5463电源／功率反向监控，欠流／过压／欠压／掉电监测。
3．7中断
（1）SA9904B无中断事件发生
（2）ATT7026A无中断事件发生
（3）CS5463过压、过流、电压／电流有效值超出其范围、电能超值、温度／电压／电流通道调制器检测、欠压或电力故障。
4、结语
着重介绍了SA9904B，ATT7026A，CS5463等三相高精度电能计量芯片的原理，随后比较了芯片的性能指标。SA9904B提供有功、无功电能，但不提供视在功率和相角等参数，且测量精度不高；ATT7026A提供各分相、合相参数，但不具有中断功能；CS5463不但提供各种计量参数，而且提供中断，可以从串行EEPROM智能“自引导”，不需要微控制器，更有低于12mW的超低功耗。在工程应用中，用户可以根据各芯片不同的性能指标并结合实际需要合理选择电能芯片。