三相电能计量（Three-Phase Energy Metering）是指对三相交流电网中的“电能”进行精确测量、记录和结算的一整套技术、装置与标准体系。它不仅回答“用了多少电”，还回答“什么时间、什么方向、什么质量”的用电信息，是现代电网计费、能效管理和电能质量监测的基础。
AG32系列MCU产品，在芯片内部内置了CPLD逻辑和比较器，且可以通过CPLD逻辑自定义定制开发特色功能，可以有效地满足智能电表的各种数据采集和控制需求，降低了客户的BOM成本。面向智能电表 / 导轨表 / 电能质量分析仪，AG32都可以很好地完成任务。
方案特色：
AG32 MCU：以RISC-V+CPLD单芯架构，重新定义“极致差异化”
1. 单芯片异构架构
• RISC-V 248 MHz MCU + 2 KLE CPLD 原生 AHB 总线耦合，片内完成计量算法 + 定制逻辑，无需外挂 FPGA/CPLD
• 3×12-bit ADC，3 M SPS、17 通道同步采样，轻松满足 0.2 S 级精度与 2 kHz 谐波分析带宽
• 48-pin 批量价≈7.5 RMB，BOM 成本较 MCU+分立 CPLD 方案下降 30 % 以上
2. 计量性能
• 动态范围 1:10 000，有功/无功误差≤±0.1 %（典型）
• 支持 3P3W / 3P4W，兼容 50 Hz / 60 Hz 全球电网
• 内置温度-漂移补偿、零漂校正、磁篡改检测算法
3. 硬件构成
ADC1/2/3 → Σ-Δ前端 → 分流器 / 分压器 → 三相电压/电流
DAC → 温补基准 CMP → 过压/过流失效快速保护
UART×2 / SPI / I²C → 485、红外、DL/T 645、Modbus
USB → 现场校准 & 数据导出
4. 软件框架
• 计量库：FFT 谐波分析、RMS、功率因数、四象限电能、事件记录
• 实时 OS：FreeRTOS 任务级计量 + 通信 + 数据存储
• 校准工具：PC GUI 一键标定，支持多点温度补偿表导入
• 加密：CPLD 内嵌 AES-128，防抄表攻击；MCU 端 TLS 1.2
5. 典型应用数据
• 启动电流：≤ 20 mA
• 功耗：整机 < 0.3 W（计量+通信全部开启）
• 工作温度：-40 ℃+85 ℃，全温区误差漂移 < 0.05 %
AG32 片内 12-bit ADC仅适合普通1级或2级表计；若定位 0.2 S 级关口/高精度计量，需要外挂更高分辨率的计量 ADC（如 24-bit Σ-Δ ADC），把 AG32 当作 MCU+CPLD 的“控制+通信+可编程逻辑”平台。
1. 外挂 24-bit Σ-Δ ADC（ADE9078、ATT7022E、MCP3918 等）
• ADC 负责三相电压、电流采样与计量算法
• AG32 用 AHB 总线通过 SPI/I²C 读取功率、电能寄存器
• CPLD 逻辑扩展脉冲输出、继电器驱动、事件捕获
2. AG32 的角色
• 运行 DL/T 645、Modbus、MQTT 协议栈
• OTA 升级、数据冻结、事件记录
• 通过 DMA 将外挂 ADC 的波形缓存到片内 RAM，进行谐波后处理
3. 成本与 BOM
• 外挂 6 通道 24-bit ADC 模块 ≈ ¥12–15
• 整体 BOM 仍低于“MCU+FPGA”分立方案，且能真正达到 0.2 S 级。
来源：AGM Micro
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