一种低功耗的电子式电能表电源监控芯片

图3是基于ZHl7X6的电表掉电检测及复位电路框架图。图2中核心看门狗芯片的所有外围电路，都高度集成在一颗ZHl7X6上。比较后可以看出，在保证电路稳定性和可靠性的基础上，ZHl7X6极大地简化了如图2所示的电子式电能表的复位监控电路，从而使以它为核心的复位监控电路(如图4)，在实际应用中具有很高的性价比。

在掉电时，ZHl7X6的PFI管脚检测到在R5，R3的分压电压低于基准电压时，比较器发出掉电通知信号。在发出掉电通知信号与完全掉电的时间段内，上电检测信号，控制喂狗信号检测电路及上电延迟电路均不工作，不产生复位信号。并且，当PFI监测到掉电信号时，ZHl7X6马上进入低功耗模式。此时芯片内部时钟振荡器关闭，芯片引脚输出和引脚输出都为高电平(无论此时PFI引脚检测电压是否高于1．25 V)，芯片总的工作电流为1μA。

片内比较器比较VBB经R6，R7分压后的电压与片内基准电压，当分压后的电压小于片内基准电压时，ZHl7X6认为工作电压发生异常，马上输出强制复位信号，通过此方法实现对工作电源电压检测的功能。

图4中的VBB，是电表工作电压3．3 V(V33)与电池BTl经过双二极管Q1比较后得到的工作电压。在正常运行时，使用V33供电；当发生掉电时，则自动转换成电池供电。ZHl7X6在3 V的工作电压下的正常工作电流为5μA；在低功耗模式下仅有1 μA。使得ZHl7X6完全可满足在电子式电能表发生掉电时，电池供电的低功耗运行条件。表3为图4所需的器件。

由于集成度高，ZHl7X6仅需少量外围元器件。表3给出了图4原理图的整个电路所需要的4种约15颗元器件，总计37个焊点以及约21mm×10 mm的印制板面积。对比之下，图2所示框架以MAX706为核心的复位电路，总共需要7种约31颗元器件，总计85个焊点以及约26mm×28mm的印制板面积(如表2所示)。比较后可以清晰看到，基于ZHl7X6的复位监控电路所需的外围元器件、焊点以及印制板的面积比基于MAX706的电路分别减少了约51％，55％和71 ％。外围器件数量和焊点的减少以及PCB布板的简化，使得电子式电能表成本大幅降低，同时还大大降低电表出现故障的几率，提高了电表可靠性。

2 结语

珠海中慧微电子有限公司推出的ZHl7X6低功耗电源监控数据保护芯片系列，在提高电子式电能表稳定性、可靠性的同时，极大简化了电子式电能表的复位监控电路，降低了电表成本。在ZHl7X6面世之初，即被国内某著名电表企业密切关注。zHl7X6正式发布后，该公司立即与珠海中慧微电子有限公司达成合作意向。对ZHl7X6进行了长达10个月的严格检测与现场试挂，ZHl7X6在电表EMC实验、型式实验和现场试挂时表现异常的稳定，以最优的性价比，最终成功应用于该电表企业的三相多功能电表上，并以巨大优势逐步完全取代现有电路。