三相多功能防窃电计量芯片
RN8302B
深圳市锐能微科技有限公司 第 1 页 版本 3.1
RN8302B 用户手册
日期:2011-6-20
初次发布
日期: 2013-8-16
升级至版本: 2.2
日期:2013-12-25
升级至 RN8302B(版本 v3.0)
日期:2014-7-15
升级至 RN8302B(版本 v3.1)
日期:2014-12-31
升级至 RN8302B(版本 v3.2)
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V2.0 修订说明
修订点
修订说明
基准电压
1.温度系数由典型值 25ppm/℃改为典型值 5ppm/℃;2.增加基
准电压监测功能
有功误差 Ib 点(50mV)跳动
改善为<0.01%
视在功率和电能
增加 PQS 视在功率和电能寄存器及其脉冲输出
功率因数
增加 PQS 功率因数
采样波形缓存
增加同步波形采样功能
功率通道相位校正
增加功率通道相位分段校正功能
自动直流 offset 校正
增加自动直流 offset 校正功能
相位校正计算公式
增加功率因数角为 30°台体的相位校正计算公式
功率相位校正方法
校表方法章节补充功率相位校正方法
NVM1 有效值
1.增加 NVMCFG 寄存器中 HPFOFF 寄存器位,并补充该位对
NVM1 有效值计算时间的影响。2.修改 3.2.2 章节 NVM1 有效
值公式。
V2.1 修订说明
修订点
修订说明
1.4 典型应用
图 1.3①将 U 通道电阻列分压电阻由 1MΩ改为 270KΩx8;②
DVCC 上增加 10μF 和 0.1μF 电容,和表 1-1 管脚功能说明一
致。
3.4.12 功率相位校正寄存器
改两处笔误,寄存器 B10H 改为 BAH,寄存器 B11H 改为 BBH
5.5 SPI 读时序
改一处笔误,RN8302B 收到读命令后,在 SCLK 的“上升沿”
将数据按位从 SDO 引脚输出。原为“下降沿”
V2.2 修订说明
修订点
修订说明
1.3 管脚定义
增加晶振选型说明:为保证 10 倍以上的起振裕度,建议选择
ESR 值小于 100 欧姆的晶振。
V3.0 修订说明
修订点
修订说明
在原 RN8302 基础上升级为
RN8302B
RN8302B 不支持二次侧 CT 开短路功能,其他与 RN8302 完全
兼容。
V3.1 修订说明
修订点
修订说明
图 1-3
三相四线典型应用电路示意图中错误:N 线接 VAN 改为 N 线
接计量芯片的地
3.3 配置和状态寄存器列表
增加 B0H~BBH 有功、无功功率分段相位校正寄存器高中段备
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注:
备注:高字节无效,读写按 3 字节操作。B1H~BBH 地址寄存器同 B0H
地址
3.4.5
改一处错误:
删除“且将 PRTH1H(0x07)PRTH2L(0X08)/PRTH2H(0X09) 清
零”。增加:功率相位以 Px_PHSL、Qx_PHSL 作为各功率的相
位校正值。
3.4.17
EQADDMOD、EPADDMOD、ISUMMOD 位描述:
MODSEL=0,即选择三相四线制时,该位可配置,默认值为 0。
MODSEL=1,即选择三相三线制时,该位写无效,恒为 0。
3.3 和 3.4 章节
增加内部未开放寄存器 190H(ZXOTU)、 192H(ZXOTCFG),
电流过零阈值与电压过零/测频阈值可以分开设置。
3.4.25
对校验和寄存器 1 的说明进行更改,新增 190H 寄存器参与校
验和计算。
3.4.4
对过零阈值寄存器的说明进行更改
3.2.8
对电压线频率寄存器的说明进行更改
V3.2 修订说明
修订点
修订说明
3.4.24 相电压电流状态寄存器
BIT10 描述不清晰,BIT9\BI8 描述有错误 更改为:
=0,表示 UC 通道未发生过压。=1 表示 UC 通道发生过压。
当 OVIF 写 1 清零时,同时清该位。
=0,表示 UB 通道未发生过压。=1 表示 UC 通道发生过压。
当 OVIF 写 1 清零时,同时清该位。
=0,表示 UA 通道未发生过压。=1 表示 UC 通道发生过压。
当 OVIF 写 1 清零时,同时清该位。
3.4.23.4.2 启动电流阈值寄存器
公式更改:
更改为
( * )/2^4
Start b
I REGI K
4^2/)8.0~5.0(*( KREGIbIstart
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目录
1 芯片介绍.......................................................................................................................................... 5
1.1 芯片特性 ............................................................................................................................... 5
1.2 功能框图 ............................................................................................................................... 6
1.3 管脚定义 ............................................................................................................................... 7
1.4 典型应用 ............................................................................................................................... 9
2 系统功能........................................................................................................................................ 10
2.1 电源监测 ............................................................................................................................. 10
2.2 工作模式 ............................................................................................................................. 10
2.3 系统复位 ............................................................................................................................. 10
2.4 计量模式 ............................................................................................................................. 11
2.5 低功耗模式 ......................................................................................................................... 19
2.6 中断 ..................................................................................................................................... 21
3 寄存器............................................................................................................................................ 23
3.1 参数寄存器列表 ................................................................................................................. 23
3.2 参数寄存器说明 ................................................................................................................. 27
3.3 配置和状态寄存器列表 ..................................................................................................... 31
3.4 配置和状态寄存器说明 ..................................................................................................... 35
3.5 复位和模式切换 ................................................................................................................. 60
3.6 写保护 ................................................................................................................................. 63
4 校表方法........................................................................................................................................ 64
4.1 概述 ..................................................................................................................................... 64
4.2 功率校表法 ......................................................................................................................... 64
4.3 功率校表法举例 ................................................................................................................. 68
4.4 脉冲校表法 ......................................................................................................................... 69
5 通信接口........................................................................................................................................ 71
5.1 SPI 地址空间描述 ............................................................................................................... 71
5.2 SPI 接口信号说明 ............................................................................................................... 71
5.3 SPI 帧格式 ........................................................................................................................... 71
5.4 SPI 写时序 ........................................................................................................................... 73
5.5 SPI 读时序 ........................................................................................................................... 73
5.6 SPI 接口可靠性设计 ........................................................................................................... 74
6 电气特性........................................................................................................................................ 75
7 芯片封装........................................................................................................................................ 77
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1 芯片介绍
1.1 芯片特性
计量
提供全波、基波有功电能,5000:1 动态范围内,非线性误差<0.1%,满足 0.5S 和 0.2S
级有功电能表精度要求
提供全波、基波无功电能,5000:1 动态范围内,非线性误差<0.1%
提供全波、基波视在电能
提供有功、无功功率方向,支持无功四象限判断
具有潜动启动功能,启动阈值可调
电表常数可调
提供有功、无功、视在的快速脉冲计数
提供全波、基波,有功、无功和视在脉冲输出
测量
提供全波和基波有功、无功、视在功率
提供全波、基波和谐波三相电压电流有效值
提供全波、基波功率因数
提供电压线频率,测量误差<0.02%
提供各相电压电流相角,测量误差<0.02°
提供七路过零检测,过零阈值可设置
提供电压相序错检测
提供失压指示,失压阈值可设置
提供灵活的电压、电流波形缓存数据
提供电压暂降检测
提供过压、过流检测
防窃电
提供零线电流测量
提供一种低功耗模式 NVM2,用于电流比较预判,阈值 2 档可设置,功耗小于 150μA
提供一种低功耗模式 NVM1,实现低功耗电流有效值测量,功耗小于 2mA
提供全失压主动上报功能,典型应用平均功耗仅为 7μA
软件校表
提供七路 ADC 通道增益校正
提供七路 ADC 通道相位校正,其中 A、B、C 三路电流通道支持分段相位校正
提供功率增益校正
提供有功、无功功率分段相位校正
提供有功、无功、有效值 Offset 校正
提供校验和寄存器,对校表数据自动校验
适用于三相三线、三相四线制
单+3.3V 电源供电,具有电源监控功能