[發明專利]電能計量芯片降低功耗的方法

有效

• 申請號: 201110144930.0
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN102654532A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 趙巖;楊昆;門長有;譚年熊
• 申請（專利權）人: 杭州萬工科技有限公司
• 主分類號: G01R22/06
• 分類號: G01R22/06
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 孟建勇

1.一種電能計量芯片降低功耗的方法，該電能計量芯片設有兩個時鐘域，其中該電能計量芯片的CPU位于時鐘域一，并且該電能計量芯片還包括計量電路，計量電路包括功率有效值計算電路與能量累加電路，該二電路均位于時鐘域二，時鐘域一選擇使用低頻時鐘與高頻時鐘，并可停止動作并維持恒定電平，時鐘域二選擇使用低頻時鐘、降頻時鐘及高頻時鐘，并可停止動作維持恒定電平，并且該電能計量芯片可選擇通過電池或電力線供電，該方法包括如下步驟：

電能計量芯片判斷是通過電池還是電力線供電；

如果該電能計量芯片通過電池供電，則計量電路檢測電壓輸入信號的有效值是否小于一設定閾值，同時電流輸入信號的有效值是否大于一設定閾值？如是，則令時鐘域一使用高頻時鐘，時鐘域二使用高頻時鐘，計量電路計算電流輸入的電流有效值，并把得到的電流有效值設定為能量累加電路的固定輸入，并通過寄存器設定使功率有效值計算電路中的所有觸發器輸入不發生變化，之后令時鐘域一停止動作維持恒定電平；如否，則令時鐘域一和時鐘域二停止動作維持恒定電平；

如果該電能計量芯片是通過電力線供電，則計量電路檢測電壓輸入信號的有效值是否小于某個閾值，如是則時鐘域一使用介于低頻時鐘與高頻時鐘之間的時鐘，而時鐘域二使用降頻時鐘；如否，則進入正常工作模式，時鐘域一與二均使用高頻時鐘。

2.如權利要求1所述的電能計量芯片降低功耗的方法，其特征在于：時鐘域一與時鐘域二停止動作維持恒定電平之后，芯片持續判斷是否有恢復供電復位或者IO休眠喚醒復位發生，如有則返回判斷該電能計量芯片是通過電池還是電力線供電，如否則時鐘域與與時鐘域二保持停止動作并維持恒定電平。

3.如權利要求1所述的電能計量芯片降低功耗的方法，其特征在于：時鐘域一與時鐘域二保持停止動作并維持恒定電平狀態達到一定時間后，發生定時復位喚醒，重復休眠前的操作，并再次進入保持停止動作并維持恒定電平狀態，上述循環重復達到預設的次數后，則芯片進入深休眠狀態，即只有電池供電變為正常供電與系統芯片的IO輸入發生變化才令芯片喚醒復位。

4.如權利要求1所述的電能計量芯片降低功耗的方法，其特征在于：在時鐘域一使用高頻時鐘，時鐘域二使用高頻時鐘，計量電路計算電流輸入的電流有效值，并把得到的電流有效值設定為能量累加電路的固定輸入，并通過寄存器設定使功率有效值計算電路中的所有觸發器輸入不發生變化，之后令時鐘域一停止動作維持恒定電平后，系統持續判斷是否有恢復供電復位或者IO休眠喚醒復位或者定時休眠喚醒復位發生，如有則返回判斷該電能計量芯片是通過電池還是電力線供電，如否則重復上述過程。

5.如權利要求1所述的電能計量芯片降低功耗的方法，其特征在于：該芯片使用一個輸入引腳來判斷當前的供電狀態，定義PWRUP信號標志為從這個輸入引腳得到的供電狀態，PWRUP?=?0表示芯片由電池供電，PWRUP?=?1表示芯片由電力線供電。

6.如權利要求1所述的電能計量芯片降低功耗的方法，其特征在于：時鐘域一的低頻時鐘為32768Hz、高頻時鐘為32768xN，其中N為PLL倍頻系數，N的典型值為100，時鐘域二的低頻時鐘為32768Hz、降頻時鐘為204800Hz、高頻時鐘為819200Hz。

7.如權利要求6所述的電能計量芯片降低功耗的方法，其特征在于：時鐘域一的高頻時鐘的典型值為32768x?100。

8.如權利要求1所述的電能計量芯片降低功耗的方法，其特征在于：如果該電能計量芯片是通過電力線供電，且計量電路檢測電壓輸入信號的有效值小于某個閾值，則時鐘域一使用32768xN?Hz時鐘，其中N?<?100。

9.如權利要求8所述的電能計量芯片降低功耗的方法，其特征在于：時鐘域一使用32768x25?Hz時鐘。

10.如權利要求8所述的電能計量芯片降低功耗的方法，其特征在于：如果該電能計量芯片是通過電力線供電，且計量電路檢測電壓輸入信號的有效值小于某個閾值，在CPU處理任務的空閑時刻，時鐘域一的所有觸發器的輸入都不再發生變化，直到有其他任務時，時鐘域一才退出上述狀態。

11.如權利要求1所述的電能計量芯片降低功耗的方法，其特征在于：芯片進入正常工作模式時，時鐘域一使用3.2768MHz時鐘。