恒芯微代理商HCT5613直流电能计量芯片

HCT5613为一款UART接口的高精度直流电能计量芯片。内置2路高性能计量ADC和一路多通道测温ADC，集成可编程增益放大器，高精度基准源和数字DSP电路。
多通道测温ADC可测量芯片内部温度传感器，和外部2个AINx引脚所连的2路外部温度传感器。
如使用锰铜分流器作为电流信号传感器，可在300:1的电流动态范围内实现0.1%的计量精度，具备无晶体计量模式，电流过流和电压过压的快速检测，提供有效值、有功功率、正向和反向的能量值。
HCT5613可用于直流表、直流充电桩电能计量、BMS电池组充放电的能量计量等应用领域。

主要指标
-- 单电源供电，电源电压输入范围：2.6V~3.6V
-- 提供欠压检测

功耗
-- 正常工作模式，芯片工作电流约 2.5mA
-- 低功耗工作模式，芯片工作电流约 1.45mA
-- 休眠模式，芯片电流约 2.3uA

3路独立的高精度、低零漂∑/∆ ADC：1 路电压 ADC、1 路电流 ADC、1 路多通道测温 ADC

高计量精度
-- 电流在 300:1 的动态范围内，直流能量计量误差小于 0.1%
-- 12.8kHz ADC 数据率，除直流能量外，还可计量 6.4kHz 内的谐波能量

提供如下数据
-- 电压/电流信号的直流值，40ms 刷新周期
-- 瞬时/平均的有功功率，瞬时值的刷新周期是 80ms。平均值的刷新周期是 320ms。
-- 电压/电流有效值，刷新周期是 320ms。

软件校表
-- 电压和电流 ADC 的直流偏置补偿
-- 有效值增益校正补偿，功率的偏置补偿校正

中断检测功能
-- 快速电流过流和电压过压检测
-- 电源欠压检测
-- 寄存器配置参数自检
-- 如有发生异常，通过中断引脚输出中断信号，同时通过寄存器读取具体中断来源

晶体
-- 集成 4.9152MHz 的晶体起振电路，内部集成起振电容
-- 具有晶体检测功能，如无晶体或者晶体损坏，自动切换到内部 RC 时钟

内部 RC 时钟
-- 集成 4.9152MHz 的内部 RC 时钟，支持无晶体应用
-- -40~105 度范围内，RC 时钟偏差+/-1%
-- 半双工通讯，支持波特率：2400/4800/9600/19200

高精度 ADC 基准电压：5ppm/°C TYP
工作温度：-40~+105°C
储存温度：-40~+125°C
封装形式：SSOP16

高频 RCH 时钟
芯片内部集成 4.9MHz 的高频 RCH 时钟，该时钟作为晶体时钟的备份，如果晶体时钟因意外停止工作，在停振 200ms 之后，系统将自动切换到 RCH 时钟上。
同时也可直接使用 RCH 作为芯片工作的主时钟，晶体的 XIN 引脚接地。
芯片内部 RCH 时钟在-40~105 度范围内随温度的频率变化小于 1%，但芯片之间的 RCH 频率存在固有偏差。芯片内部的 UART 接口模块，可在通讯时测量内部 RCH 的频率偏差，并提供给 MCU 使用。

能量计数器
芯片内置 1 个能量计数器，可对有功功率进行能量累加。累加到超过所设置的脉冲门限值 HFConst 后，从CF1 引脚输出一个脉冲，能量计数器里的值也相应减掉脉冲门限值，同时脉冲计数寄存器 EC1 的值加 1。EC1_RES寄存器的值即为能量计数器里的值，由于上述机制，它永远比 HFConst 的值小。在计量停止的时候，可以用EC1_RES 除以 HFConst，即为小数格式的脉冲计数值。和整数形式的 EC1 相加，可得到全部的能量脉冲。
CF1 引脚输出的能量脉冲信号可用于和校表台进行误差比对，精度可到 0.1%之内。

温度测量
芯片内有一路 ADC 专门用于测温，配置 TEMP_EN 为’1’即打开该路 ADC。开启后，该 ADC 将循环对芯片内部温度传感器和 AIN1~AIN2 所连的外部温度传感器进行测量。默认的外部温度传感器是三极管，2 个外部测温值在寄存器 DC_TEMP_ AIN1~ DC_TEMP_ AIN2 里，内部温度传感器的测温值在 DC_TEMP 寄存器。完成一轮测温的时间约 1440ms。

下面为内部温度传感器的测温公式，其中斜率系数是固定的，偏置系数则不一定是 512，不同的芯片有一定的差异，建议用户在出厂前做单点温度校正（例如已知芯片所处环境温度为 y，此时的 ADC 测温值为 x，则偏置系数 y0=y+0.0000913*x），算出该颗芯片的偏置校正系数并存到 MCU 里。在单点校正温度后（如校正误差为 0），-40~105 度范围内的测温误差在 2 度左右。