STPM01/STPM1X电能计量芯片

第一，根据设计要求确定电能表参数(表2)。

第二，确定电压通道分压系数Sv和电流通道分流系数Si的关系及取值范围。

配置APL=1， KMOT=0，根据Ph与Pl关系，得到Ph=Pl×64=1600×64=102400。

主电流通道用CT, 次电流通道用SHUNT。主电流通道Ai=8；次电流通道Ai=32。又根据表1，主电流通道Vimax=0.15V；次电流通道Vimax=0.035V。

将上述数值代入(1)、(2)和(3)，得到：

主电流通道(电流互感器)：
 

次电流通道(分流器)：

其中 -主电流通道分流系数， -次电流通道分流系数。

通过计算，得到Sv、和的范围如下：

主电流通道(电流互感器)：
3.208×10-4<Sv<9.644×10-4  (10)
8.822×10-4<<2.652×10-3 (11)
次电流通道(分流器)：
3.437×10-4<Sv<9.644×10-4  (12)
2.206×10-4<<6.188×10-4 (13)

第三，考虑到Sv容易通过更换电阻值来修改，而Si修改起来相对困难一些，所以先确定Si再确定Sv。对于双电流通道，通常先确定分流器通道的值。

由式(13)，可知分流器的选择范围在221mW~619mW。我们选择市场上常见的阻值为300mW的分流器，看是否满足要求。

将=3×10-4代入式(7)，计算出Sv=7.092×10-4，满足式(10)和(12)。再将Sv=7.092×10-4代入式(4)，计算出=1.200×10-3，满足式(11)。验证成功。
如果任意一步不满足条件，需要重新选值确定。

接下来由的值确定电流互感器。因为Si=Kct×Rload=1.200×10-3，我们可以选择1000:1的电流互感器，负载电阻为1.2W。

最后选择合适的分压电阻使分压系数为Sv=7.092×10-4。选用3只220KW电阻和1只2KW电阻做分压器，1只470W电阻为取样电阻。实际分压系数为：, 接近预定值。

STPM14的外围电路参数设计已经完成，电路设计图如图1所示。