摘要：
本文介绍了 CSE7759 在智能插座及嵌入式电能计量模块中的应用，系统通过 CSE7759
内置的 24bit Sigma-Delta ADC 模块以及 DSP 模块得到用电器当前电压、电流、功率等信息，
并以脉冲方式输出给 MCU，再由 MCU 送往 LCD 显示器或者无线发射模块，从而实现本地
或者远程的用电器实时运行情况监控，亦可通过继电器实现供电控制。
引言
随着生活水平的提高，绿色环保概念越来越深入人心，人们需要实时的知道家里每一个
用电器的耗电及运行情况，并及时的找出家庭内部浪费电能的环节，为绿色地球贡献力量。
因此，智能插座或者内嵌计量模块的家电产品，正随着物联网的普及而步入人们的生活。
一、系统设计
本系统原理框图如图 1 所示。
本系统计量芯片采用的是深圳市芯海科技有限公司生产的 CSE7759。该芯片通过脉冲
的形式能够提供有功功率、有功能量、电流有效值、电压有效值。
1、计量设计
（1）电流信号采样
电流采样的等效电路如图 2 所示，电流流经锰铜分流器时，会在计量芯片的电流采样
通道上产生一个压降，不同的电流信号在分流器上形成的压降不同，计量芯片通过采集在分
流器上形成的电压信号，从而实现了对电流信号的采集，分流器的阻值不宜过大，当有大电
流流过的时候，分流器的阻值如果过大容易造成分流器的发热，从而影响分流器阻值的大小。
（2）电压信采样
电压采样通常是采集的是零线上的信号，由于电压信号较大，直接通过电阻网络降压
的方式实现对电压信号的采样，原则上电压采样的信号不应超过通道*大允许输入值的二分
之一，CSE7759 电压通道的*大允许输入信号为 470mv，则在设计的时候电压通道的*大
采样信号应设为 230mv 左右。
（3）功率校准
加载标准负载（功率值已知为 P0）测量出此时计量芯片 7759 的脉冲输出端 CF 的输出
周期 T0 有：
功率校准系数 KP=T0*P0 即 KP=T0*P0
当加载一个未知的负载时，通过 MCU 测量出其脉冲的周期 T1,有 T0*P0=T1*P1 则
P1=KP/T1
（4）电压、电流校准
电压与电流的计算方式等同于功率的计算方式
2、通信设计
通信模块采用的是 433MHz 的工作频率的小无线模块，模块采用的是 SPI 总线方式与
MCU 通信。通过该无线模块可实现对功率、电压、电流的校准以及对各负载用电数据的读
取。
二、总结
CSE7759 具有小体积（SOP8 封装），内置振荡器，外围电路简单，精度高等特点可以
使得整个 PCB 非产小，满足智能插座级家电计量模块小型化的需求，同时其还具有丰富的
功能（可提供电压有效值，电流有效值和瞬时功率）和很高的精度，是智能插座及家电计量
模块中电能计量芯片的*佳选择。
基于 CSE7759 设计的智能插座及家电计量模块，经过测试，能够准确的实现对用电器
用电情况的计量。
本文介绍了 CSE7759 在智能插座及嵌入式电能计量模块中的应用，系统通过 CSE7759
内置的 24bit Sigma-Delta ADC 模块以及 DSP 模块得到用电器当前电压、电流、功率等信息，
并以脉冲方式输出给 MCU，再由 MCU 送往 LCD 显示器或者无线发射模块，从而实现本地
或者远程的用电器实时运行情况监控，亦可通过继电器实现供电控制。
引言
随着生活水平的提高，绿色环保概念越来越深入人心，人们需要实时的知道家里每一个
用电器的耗电及运行情况，并及时的找出家庭内部浪费电能的环节，为绿色地球贡献力量。
因此，智能插座或者内嵌计量模块的家电产品，正随着物联网的普及而步入人们的生活。
一、系统设计
本系统原理框图如图 1 所示。
本系统计量芯片采用的是深圳市芯海科技有限公司生产的 CSE7759。该芯片通过脉冲
的形式能够提供有功功率、有功能量、电流有效值、电压有效值。
1、计量设计
（1）电流信号采样
电流采样的等效电路如图 2 所示，电流流经锰铜分流器时，会在计量芯片的电流采样
通道上产生一个压降，不同的电流信号在分流器上形成的压降不同，计量芯片通过采集在分
流器上形成的电压信号，从而实现了对电流信号的采集，分流器的阻值不宜过大，当有大电
流流过的时候，分流器的阻值如果过大容易造成分流器的发热，从而影响分流器阻值的大小。
（2）电压信采样
电压采样通常是采集的是零线上的信号，由于电压信号较大，直接通过电阻网络降压
的方式实现对电压信号的采样，原则上电压采样的信号不应超过通道*大允许输入值的二分
之一，CSE7759 电压通道的*大允许输入信号为 470mv，则在设计的时候电压通道的*大
采样信号应设为 230mv 左右。
（3）功率校准
加载标准负载（功率值已知为 P0）测量出此时计量芯片 7759 的脉冲输出端 CF 的输出
周期 T0 有：
功率校准系数 KP=T0*P0 即 KP=T0*P0
当加载一个未知的负载时，通过 MCU 测量出其脉冲的周期 T1,有 T0*P0=T1*P1 则
P1=KP/T1
（4）电压、电流校准
电压与电流的计算方式等同于功率的计算方式
2、通信设计
通信模块采用的是 433MHz 的工作频率的小无线模块，模块采用的是 SPI 总线方式与
MCU 通信。通过该无线模块可实现对功率、电压、电流的校准以及对各负载用电数据的读
取。
二、总结
CSE7759 具有小体积（SOP8 封装），内置振荡器，外围电路简单，精度高等特点可以
使得整个 PCB 非产小，满足智能插座级家电计量模块小型化的需求，同时其还具有丰富的
功能（可提供电压有效值，电流有效值和瞬时功率）和很高的精度，是智能插座及家电计量
模块中电能计量芯片的*佳选择。
基于 CSE7759 设计的智能插座及家电计量模块，经过测试，能够准确的实现对用电器
用电情况的计量。