《锐能微单相计量芯片RN8209C、RN8209D用户手册_v1_3.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锐能微单相计量芯片RN8209C、RN8209D用户手册_v1_3.pdf（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Renergy 单相多功能防窃电专用计量芯片 RN8209C/RN8209D 深圳市锐能微科技有限公司 page 1 of 48 Rev 1.2 RN8209C/RN8209D 用户手册 Data: 2014-3-20 Rev: 1.0 Data:2014-3-29 Rev:1.1 Data:2014-8-26 Rev:1.2 Data:2014-12-22 Rev:1.3 Renergy 单相多功能防窃电专用计量芯片 RN8209C/RN8209D 深圳市锐能微科技有限公司 page 2 of 48 Rev 1.2 版本版本更新更新说明说明 版本号 修改时间 修改内容 V1.0 2014-3
2、-20 创建 V1.1 2014-3-29 增加： 软件区分 RN8209 各个版本的方法说明 V1.2 2014-8-26 增加内部未开放功能： 电能寄存器 2A/2C 功能定义更改； 扩展频率测量范围，增加 35H 寄存器； RN8209D 的 RX 引脚也支持复位功能； 对 RX 引脚复位功能做补充说明； 修改错误： 2.7 章节关于 Hfconst 寄存器地址的描述错误； 修改 RN8209 各版本功能对比说明； 修改一些文字错误； V1.3 2014-12-22 3.2.2 hfconst 计算公式修改 HFConst= INT 14.8528*Vu*Vi*1011/(EC*Un*I
3、b) 改为： HFConst=INT16.1079*Vu*Vi*1011/(EC*Un*Ib) Renergy 单相多功能防窃电专用计量芯片 RN8209C/RN8209D 深圳市锐能微科技有限公司 page 3 of 48 Rev 1.2 目录 RN8209 各版本功能对比说明 . 4 1 芯片介绍 6 1.1 芯片特性 6 1.2 功能简介 6 1.3 功能框图 7 1.4 管脚定义 7 1.5 典型应用 10 2 系统功能 11 2.1 电源监测 11 2.2 系统复位 11 2.3 模数转换 12 2.4 有功功率 12 2.5 无功功率 13 2.6 有效值 14 2.7 能量计算
4、14 2.8 通道切换 15 2.9 频率测量 15 2.10 过零检测 . 16 2.11 中断 . 16 2.12 寄存器 . 17 3 校表方法 33 3.1 概述 33 3.2 校表流程和参数计算 33 3.3 举例 36 4 通信接口 38 4.1 SPI接口 38 4.2 UART接口 . 40 5 电气特性 45 6 芯片封装 47 Renergy 单相多功能防窃电专用计量芯片 RN8209C/RN8209D 深圳市锐能微科技有限公司 page 4 of 48 Rev 1.2 RN8209RN8209 各版本功能对比说明各版本功能对比说明 老版（A） 新版（B） 新版（C） 型号
5、 RN8209G RN8209G 新版（B） RN8209C-SOP16L RN8209D-SSOP24 封装 SSOP24 SSOP24，与老版 8209 兼容 RN8209D：SSOP24， 与老版 8209 兼容； RN8209C：SOP16L 动态范围 1500:1 5000:1 8000:1 电源电压 5V10% 5V10% 3V-5.5V，选定典型供，选定典型供 电电压（如电电压（如 5V 或或 3.3V）后，应保证电）后，应保证电 源波动在源波动在10%范围范围 内。内。 温度系数 典型值 25ppm 典型值 5ppm 同 RN8209G 新版 （B） 电压基准监测 无 有，用于
6、防止电压基准在外部 被短接； 同 RN8209G 新版 （B） 功耗 32mW 15mW 同 RN8209G 新版 （B） ADC输入范围 800mv 峰值 1000mv 峰值 同 RN8209G 新版 （B） B 路电流及电 压通道增益 1、2、8、16 倍可配 置 1、2、4 倍可配置 同 RN8209G 新版 （B） 无功功率及无 功电能 有 不具备无功相关功能。 删除 0x09H 无功相位补偿寄存 器； 删除 0x0CH 通道 A 无功功率 offset 寄存器； 删除 0x0DH 通道 B 无功功率 offset 寄存器； 删除 0x28H 无功功率寄存器； 不建议客户应用程序操作以
7、上不建议客户应用程序操作以上 保留寄存器位。保留寄存器位。 具备无功相关功能 同 RN8209G 老版 （A） 自定义电能输 出 无 增加 0x11H、0x12H 自定义功 率寄存器；增加计量控制寄存 器 2，经配置可实现通道 1 和 通道 2 双路有功电能同时计 量、通道 1 与通道 2 矢量和有 功电能计量、自定义有功电能 计量； 电能寄存器 2 恢复为 RN8209G(A) 的 读 后 清零型电能寄存器， 其他同RN8209G新版 （B） 相位校正 最小刻度 0.02 度 新增寄存器位，最小刻度可达同 RN8209G 新版 （B） Renergy 单相多功能防窃电专用计量芯片 RN820
8、9C/RN8209D 深圳市锐能微科技有限公司 page 5 of 48 Rev 1.2 0.01 度； 直流偏置校正 无 增加直流偏置校正寄存器； 同 RN8209G 新版 （B） 电能寄存器 0x29H/0x2BH 为读 后不清零寄存器； 0x2AH/022CH 为读 后清零寄存器； 0x29H/0x2BH 读后清零或者不 清零可选，默认为不清零； 0x2AH/022CH 功 能 等 同 于 0x29H/0x2BH； 0x29H/0x2BH 读后清 零或者不清零可选， 默认为不清零； 0x2AH/022CH 默 认默 认 为读后清零寄存器，为读后清零寄存器， 也也可选择可选择为冻结电能为冻
9、结电能 寄存器；寄存器； ADC瞬时采样 值 无 有 有 通信接口 SPI/单线通信 SPI/UART RN8209D：SPI/UART RN8209C：UART Uart 管脚复位 功能 无 无 RN8209C/D管脚复位管脚复位 与与 RX 功能复用功能复用 锰铜取样电流 通道抗混叠电 路设计 推荐为 1K/33nF 推荐为 1K/33nF 或 100 欧/330nF 推荐为 1K/33nF 或 100 欧/330nF 软件区分 RN8209 各个版本的方法： 第一步： 初始化计量芯片时， 写计量控制寄存器EMUCON （地址01） 的bit15 （EnergyCLR） ， 如果写 1 后
10、读出为 0，那么可以判定为 RN8209G 老版（第一代产品） ，否则为 RN8209G 新版 （第二代产品）或者 RN8209C/RN8209D（第三代产品） 。 第二步：写中断配置和允许寄存器 IE（地址 0x40）的 bit6（FZIE） ，如果 写 1 后读出为 0， 那么可以判定为 RN8209G 老版（第一代产品）或者 RN8209G 新版（第二代产品） ，否则为 RN8209C/RN8209D（第三代产品） 第三步：将上述两个寄存器恢复到默认值。 Renergy 单相多功能防窃电专用计量芯片 RN8209C/RN8209D 深圳市锐能微科技有限公司 page 6 of 48 Re
11、v 1.2 1 1 芯片介绍芯片介绍 1.11.1 芯片特性芯片特性 计量 提供三路-ADC 有功电能误差在 8000:1 动态范围内=215，则 GainI2=(IBGain-216)/215 否则 GainI2=IBGain/215 校正之前 I2a，校正之后 I2b，两者关系为：I2b=I2a+I2a*GainI2 自定义功率寄存器自定义功率寄存器 自定义功率寄存器是 32 位有符号数， 由 D2FPH(0x12H)和 D2FPL(0x11H)共同组成， 其中 D2FPH 为高 16bit ，D2FPL 为低 16bit。D2FPH 的最高位是符号位。 如 D2FM 寄存器(EMUCON
12、2 的 bit54)配置为自定义功率， 当用户往自定义功率寄存器写 入功率值，RN8209 会自动按照脉冲常数设置进行积分，积分得到的电能存放在 EnergyD(0x2BH)和 EnergyD2(0x2CH)，积分得到的脉冲从 QF 管脚输出。 用户需要先写 D2FPH，再写 D2FPL，然后 D2FP 才生效。 Renergy 单相多功能防窃电专用计量芯片 RN8209C/RN8209D 深圳市锐能微科技有限公司 page 25 of 48 Rev 1.2 直流偏置校正寄存器直流偏置校正寄存器 RN8209 新增三个通道的直流偏置校正寄存器， 用于不需要高通滤波器的计量场合。 每个通 道的直
13、流偏置校正寄存器为 20 位。直流偏置校正的方法见 RN8209 应用笔记。 计量控制寄存器计量控制寄存器 2 Energy Measure Control Register2 (EMUCON2) Address: 0x17 H Default Value: 000 0H 位位 位名称位名称 功能描述功能描述 1514 保留 默认为 0，用户不可写 1 13,12 FreqCnt =00:频率测量的时间为 32 个周波； =01:频率测量的时间为 4 个周波； =10:频率测量的时间为 8 个周波; =11:频率测量的时间为 16 个周波； 11,10 保留 默认为 0 9 PhsB0 可作为
14、最低位与 PhsB(0x08H)寄存器共同组成一个 9 位的相位校正寄 存器，将相位校正分辨度从 0.02 度提高到 0.01 度。当该寄存器为 0 时，对相位校正不起作用。 8 PhsA0 可作为最低位与 PhsA(0x07H)寄存器共同组成一个 9 位的相位校正寄 存器，将相位校正分辨度从 0.02 度提高到 0.01 度。当该寄存器为 0 时，对相位校正不起作用。 7 UPMODE =0，功率及有效值寄存器更新速度为，功率及有效值寄存器更新速度为 3.495Hz； =1，功率及有效值寄存器更新速度为，功率及有效值寄存器更新速度为 13.982Hz； 6 ZXMODE =0，过零信号输出源
15、为正常计量的电压信号，谐波没有滤除； =1，过零信号输出源为低通滤波后的电压信号。 5,4 D2FM1:0 =00:自定义电能输入选择为无功功率； =01:自定义电能输入选择为通道 A 和通道 B 有功功率的矢量和； =10:自定义电能输入选择为自定义功率寄存器 D2FP; =11:自定义电能输入选择为通道 B 有功功率； 3 Energy_fz =0，电能寄存器 2 不启用定时冻结功能，默认为读后清零寄存器。 =1， 电能寄存器 2 （地址 2A 和 2C） 启用定时冻结功能， 每隔 572.1793 毫秒（2048 个晶振周期）将电能寄存器 1（地址 29 和 2B）的值装载 到电能寄存器 2，同时将电能寄存器 1 清零。 20 保留 默认为 0，用户不可写 1 2.2.1212. .3 3 计量参数寄存器计量参数寄存器 快速脉冲计数器快速脉冲计数器 Active Energy Counter Register (PFCNT) Address: 0x20h Renergy 单相多功能防窃电专用计量芯片 RN8209C/RN8209D 深圳市锐能微科技有限公司 page 26 of 48 Rev 1.2 Bit15 14 13 12 3 2 1 Bit0 Read: PFC15 PFC14 PFC13 PFC12PFC3 PFC2 PFC1 PFC0 Writ
