资深工程师解密电能表研发：一场牵一发而动全身的修行-北极星输配电网

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电能表，于普通人而言，是每个月一次的缴费数字；于初入行的人而言，是几个元器件、零部件的组合；而对于资深的电表工程师而言，这则是一场牵一发而动全身的修行。一款电表的研发过程中，除了对技术人员本身的技术经验累积要求高外，还需要倾注更多的恒心和毅力。本文将以ADE7755芯片设计单相复费率电能表为例，为读者揭开电表研发的神秘面纱。

当企业决定研发一款新电表，拿到一份客户的技术规格书的时候，第一步是做什么呢？是找方案公司设计方案？找供应商选器件？这些都不是。这里需要重点说明的一点是，没有哪一个大的厂商会愿意完全投入经历去研发一款全新的表型，全新产品不仅研发周期长，人员精力投入大，投资成本高，而且风险很大。企业的利益趋向决定了它们不会做这种高投资高风险的事情。一切的产品研发都是基于现有产品，在现有产品上做改动。所以，当工程师拿到一分新产品的技术规格书的时候，第一步要做的是仔细地阅读规格书的每一条功能要求，并且与现有的产品做比较，找出与新产品最相似的产品——即最适合进行改造的现有表型，下一步即是根据每一条不同的功能要求制定改进初步方案。了解改进中硬件需要做什么，软件需要做什么，哪些元器件需要替代更换。下一步则是针对需要更换的元器件寻找供应商，上板编程调试。

为读者大家更详细的了解电表的研发流程，以下将以单相复费率电能表为例来详细阐述电表的设计方法、硬件设计的技术关键和软件设计流程。

电能表的硬件电路设计

电能表的硬件电路设计由电源电路设计、计量电路设计、通讯电路设计、MCU及其它部分电路设计四大部分组成。

主要功能模块

MCU主控制器也即是我们常常说的电表的CPU，主要负责按键输入扫描、工作状态检测、计量数据的读入、计算和存储、电表参数的现场配置以及与外界的通信控制等。，一般来说，在新产品的设计中，MCU是不会换的；凡是涉及到更换MCU的新品研发，必将是更加的费时费力。所以，电表厂商对于MCU的选用都是非常慎重和稳定的，不会轻易更换品牌和供应商。当然，为了规避缺货等风险，以及保持一定的价格竞争，对大厂而言，通常的做法是不会让一家供应商独领风骚，2-3家分摊所有产线的元器件供货是比较稳妥的做法。电能表MCU的主流供应商有TI、Freescale、ST、NXP等。

计量电路的设计是电能表的核心部分，是电能表计量准确性的关键部分，也是电能表计量功能的体现，。目前主流的计量芯片有ADI、ST、CirrusLogic、IDT、TI等。

存储器件的选择又会根据所要存储数据的类型数量来决定。如一般的时间记录,简单功能的电能表，选用EEPROM就足够，而要实现复合曲线的记录，如按日/小时/分钟/秒存储，因存储的信息量巨大，则需要更大的存储容量，测试则需要选用flash,容量越大，软件设置也会越复杂。

其他主要功能模块还包括红外和RS—485通信模块、校表模块、时钟日历电路、工作异常报警电路、按键输入电路、复位和看门狗电路、开关电源模块和后备电池电路、大屏幕液晶显示模块和LED显示模块。而像RS-485芯片、载波芯片，一般在进行新产品设计时，是不用替换的。

单相复费率电能表的硬件组成框图

原标题：资深工程师解密电表研发：一场牵一发而动全身的修行

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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