一种满足掉零线防窃电应用的单相电能计量芯片的制作方法

1.本发明属于电力领域，尤其涉及一种满足掉零线防窃电应用的单相电能计量芯片。


背景技术：

2.掉零线窃电是常见的一种窃电方式，用户通常将连接到电能表上的零线(n)移除，此时，电能表因为没有了电源而不能工作，同时也没有电压信号只剩下电流信号，电能表也不能正常进行电能计量。掉零线防窃电计量就是在用户利用掉零线的方式窃电时，用电池或者pt(potential transformer，电压互感器)作为备用工作电源，同时利用电流有效值进行计量的一种防窃电手段。用pt作为备用工作电源时是利用pt从电流采样回路获取电源。
3.掉零线防窃电计量实现方式有很多种，在掉零线防窃电计量领域，出于成本和功耗的考虑，通常都采用电能计量soc(system on chip，系统级芯片)芯片来实现，电能计量soc芯片是将电能计量模块和mcu(microcontroller unit，微控制单元)集成在一起的芯片，随着技术的发展，利用soc芯片来实现掉零线防窃电计量的局限性越来越明显，主要原因是：
4.掉零线防窃电计量主要由soc中的计量模块来实现，电能表的功能则由mcu部分完成。随着电能表技术的发展，用户对电能表的功能越来越多，同时，需求也越来越多样化，因此，对mcu的需求也成多样化和高端化的趋势。但是防窃电这块没有明显的变化。由于soc是将计量模块和mcu集成在一颗芯片上，因此无法实现防窃电计量和多种mcu的自由组合。其次，mcu数字部分可以采用更高级的制造工艺以减小晶圆面积，从而降低成本，而计量部分主要是模拟电路，考虑到可靠性和计量精度，无法采用更高级的制造工艺，受制于此，电能计量soc芯片的制造成本无法下降。
5.考虑到市场需求和设计成本，采用mcu加单相计量芯片来实现掉零线防窃电计量已经是一种趋势，但是目前市面上还没有一款单相计量芯片来很好的满足上述市场需求。


技术实现要素：

6.发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种满足掉零线防窃电应用的单相电能计量芯片。
7.为了解决上述技术问题，本发明公开了一种满足掉零线防窃电应用的单相电能计量芯片，包括工作模式控制电路、adc采样电路、电流有效值测量电路、掉零线窃电判断电路、电能计量电路和时钟电路，
8.所述工作模式控制电路，用于连接主控芯片，接收主控芯片发送的控制信号，所述控制信号用于判断主电源是否有电，根据主电源是否有电选择所述单相电能计量芯片的工作模式；
9.所述adc采样电路，用于采样电流信号，获得数字信号；
10.所述电流有效值测量电路，用于测量电流有效值；
11.所述掉零线窃电判断电路，用于对数字信号进行预判断，判断电流回路是否有电流，若有电流，则进行电流有效值精确判断；若电流有效值超过掉零线防窃电阈值，则判定需要进行掉零线防窃电计量；
12.所述电能计量电路，用于对所述电流有效值进行能量计算，获得能量脉冲；
13.所述时钟电路，用于为工作模式控制电路、adc采样电路、电流有效值测量电路、掉零线窃电判断电路和电能计量电路提供时钟源。
14.进一步地，所述工作模式包括正常计量模式、低功耗待机模式、定时唤醒工作模式和掉零线防窃电计量模式；当主电源有电时，所述单相电能计量芯片进入正常计量模式，当主电源无电时，所述单相电能计量芯片进入低功耗待机模式，低功耗待机模式下，adc采样电路、电流有效值测量电路和掉零线窃电判断电路处于待机状态，电能计量电路处于待机状态或工作状态。
15.进一步地，所述工作模式控制电路包括工作模式控制管脚、控制管脚监测电路、低功耗定时器和工作模式切换电路，
16.所述工作模式控制管脚，用于连接主控芯片，接收主控芯片发送的控制信号；
17.所述控制管脚监测电路，用于监测所述控制信号，当主电源有电时，所述单相电能计量芯片进入正常计量模式，当主电源无电时，所述单相电能计量芯片进入低功耗待机模式；
18.所述低功耗定时器，用于在低功耗待机模式下，监测是否到达定时唤醒周期t，当到达定时唤醒周期t时，唤醒所述单相电能计量芯片进入定时唤醒工作模式；时钟电路为低功耗定时器提供低频时钟源；
19.所述工作模式切换电路，用于低功耗待机模式、定时唤醒工作模式和掉零线防窃电计量模式之间的切换。
20.计量芯片在掉零线窃电时，运行功耗主要来自于待机功耗、定时唤醒工作时瞬时平均功耗和掉零线防窃电计量功耗。其中，单相电能计量芯片绝大部分时间处于低功耗待机模式，因此，工作模式切换电路中待机电路功耗需要尽量小(推荐最高功耗《2ua)，设计尽量简单。
21.进一步地，所述低功耗待机模式、定时唤醒工作模式和掉零线防窃电计量模式之间的切换包括：
22.步骤1，主控芯片配置预设参数，所述预设参数包括：
23.低功耗待机模式切换至定时唤醒工作模式的定时唤醒周期t，
24.进入定时唤醒工作模式后adc采样电路的工作时钟频率、掉零线窃电判断电路的工作时钟频率、电流有效值测量电路的工作时钟频率和电能计量电路的工作时钟频率；
25.步骤2，所述单相电能计量芯片在低功耗待机模式下，当到达定时唤醒周期t，进入定时唤醒工作模式，唤醒adc采样电路和掉零线窃电判断电路；
26.步骤3，adc采样电路对电流信号进行采样，获得数字信号；掉零线窃电判断电路对数字信号进行预判断，判断电流回路是否有电流；
27.步骤4，若无电流，则退出定时唤醒工作模式，重新进入低功耗待机模式；若有电流，则唤醒电流有效值测量电路进行电流有效值测量；
28.步骤5，掉零线窃电判断电路对电流有效值进行精确判断，若电流有效值在掉零线
防窃电阈值以下，若此时所述单相电能计量芯片也处于掉零线防窃电计量模式，则电能计量电路进入待机状态，退出掉零线防窃电计量模式和定时唤醒工作模式，进入低功耗待机模式；若此时不处于掉零线防窃电计量模式，则退出定时唤醒工作模式，进入低功耗待机模式；进入低功耗待机模式后，重复执行步骤2；
29.若电流有效值超过掉零线防窃电阈值，若此时处于掉零线防窃电计量模式，则执行步骤6；否则，唤醒电能计量电路，进入掉零线防窃电计量模式，执行步骤6；
30.步骤6，电能计量电路对所述电流有效值进行能量累加计算，获得能量脉冲；所述单相电能计量芯片保持掉零线防窃电计量模式，即电能计量电路处于工作状态，同时所述单相电能计量芯片进入低功耗待机模式，重复执行步骤2。
31.进一步地，所述步骤3中掉零线窃电判断电路对数字信号进行预判断，判断电流回路是否有电流包括：
32.若所述数字信号在半个周波时间内，有n个以上的连续采样点的采样值超过了第一阈值v，则判定电流回路有电流流过，否则判定电流回路无电流流过，所述n的取值根据数字信号在一个周波时间内的采样点数量n和第一阈值v进行设置，一般取值范围为n/4～n/8之间的整数；
33.掉零线窃电判断电路采用高频时钟做时钟源。
34.进一步地，所述步骤6中电能计量电路对所述电流有效值进行能量累加计算，获得能量脉冲包括：
35.步骤6.1，对所述电流有效值进行能量累加计算，获得能量数据；
36.步骤6.2，判断能量数据是否达到脉冲阈值th
cf
，若能量数据未达到脉冲阈值th
cf
，则继续执行步骤6.1；
37.若能量数据达到脉冲阈值th
cf
，能量脉冲计数器加1，若此时cf输出功能处于开启状态，则通过输出端口将能量脉冲输出至主控芯片，同时能量数据减去阈值th
cf
，之后继续执行步骤6.1。
38.进一步地，所述步骤6中掉零线防窃电计量模式下，为了降低功耗，电能计量电路采用低频时钟做时钟源。
39.进一步地，所述时钟电路包括低频时钟信号输入管脚、pll(phase locked loop，锁相回路)电路、时钟选择电路、第一分频电路、第二分频电路、第三分频电路和第四分频电路，
40.所述低频时钟信号输入管脚的输入端输入低频时钟，低频时钟信号输入管脚的第一输出端与低功耗待机电路连接，第二输出端与时钟选择电路的第一输入端连接，第三输出端与pll电路的输入端连接；
41.所述pll电路的第一输出端与第一分频电路的输入端连接，第二输出端与第二分频电路的输入端连接，第三输出端与第三分频电路的输入端连接，第四输出端与第四分频电路的输入端连接；pll电路将低频时钟倍频到高频时钟，pll电路各个输出端的时钟输出频率，各芯片设计公司可以根据本公司原来计量芯片高频时钟输入来设计。
42.所述第一分频电路的输出端与adc采样电路连接，第二分频电路的输出端与掉零线窃电判断电路连接，第三分频电路的输出端与电流有效值测量电路连接，第四分频电路的输出端与时钟选择电路的第二输入端连接；
43.所述时钟选择电路的输出端与电能计量电路连接，当所述单相电能计量芯片的工作模式为正常计量模式时，时钟选择电路输出高频时钟，当工作模式为掉零线防窃电计量模式，时钟选择电路输出低频时钟。
44.进一步地，所述时钟电路包括通信口、时钟校正电路、低频振荡电路、高频振荡电路、时钟选择电路、第一分频电路、第二分频电路、第三分频电路和第四分频电路，
45.所述通信口的输入端输入主控芯片发送的训练字节，通信口的输出端与时钟校正电路的输入端连接，时钟校正电路的第一输出端连接低频振荡电路的输入端，时钟校正电路的第二输出端连接高频振荡电路的输入端；
46.低频振荡电路的第一输出端与低功耗待机电路连接，第二输出端与时钟选择电路的第一输入端连接；
47.所述高频振荡电路的第一输出端与第一分频电路的输入端连接，第二输出端与第二分频电路的输入端连接，第三输出端与第三分频电路的输入端连接，第四输出端与第四分频电路的输入端连接；
48.所述第一分频电路的输出端与adc采样电路连接，第二分频电路的输出端与掉零线窃电判断电路连接，第三分频电路的输出端与电流有效值测量电路连接，第四分频电路的输出端与时钟选择电路的第二输入端连接；
49.所述时钟选择电路的输出端与电能计量电路连接，当所述单相电能计量芯片的工作模式为正常计量模式时，时钟选择电路输出高频时钟，当工作模式为掉零线防窃电计量模式，时钟选择电路输出低频时钟。
50.上述两种时钟电路中增加时钟选择电路，时钟选择电路包括低频时钟选项，这样在掉零线防窃电计量时，只需将能量计量电路的时钟切换为低频时钟即可，无需专门再设计掉零线防窃电能量计量电路。
51.进一步地，步骤1中预设参数还包括电流有效值测量电路的测量对象，所述测量对象包括火线和零线两路电流有效值同时测量，或者火线和零线任选一路电流有效值进行测量；当测量对象选择火线和零线两路电流有效值同时测量时，步骤4中唤醒电流有效值测量电路进行电流有效值测量后，选择较大的电流有效值执行步骤5和步骤6；
52.步骤4中若有电流，等待时间t1唤醒电流有效值测量电路进行电流有效值测量；完成电流有效值测量后，adc模块和电流有效值测量电路进入待机状态。
53.有益效果：
54.本技术提供一种新的带掉零线防窃电计量功能的单相电能计量芯片，将掉零线防窃电计量功能集成到计量芯片中，mcu在整个掉零线窃电过程中不需要参与防窃电计量，只需要通过外部唤醒中断口来获取电能数据即可，从而大大简化mcu中零线防窃电设计并降低掉零线防窃电功耗，让电能表设计者基于该单相电能计量芯片设计出更有竞争力的掉零线防窃电能表。
附图说明
55.下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
56.图1是现有技术中mcu加单相计量芯片来实现掉零线防窃电计量的结构示意图。
57.图2是本发明实施例提供的一种满足掉零线防窃电应用的单相电能计量芯片的结构示意图。
58.图3是本发明实施例提供的一种满足掉零线防窃电应用的单相电能计量芯片的掉零线窃电判断和电流有效值测量工作流程图。
59.图4是本发明实施例提供的一种满足掉零线防窃电应用的单相电能计量芯片的电能计量工作流程图。
60.图5是本发明实施例提供的一种满足掉零线防窃电应用的单相电能计量芯片四种工作模式切换示意图。
61.图6是本发明实施例提供的一种满足掉零线防窃电应用的单相电能计量芯片的时钟电路结构图一。
62.图7是本发明实施例提供的一种满足掉零线防窃电应用的单相电能计量芯片的时钟电路结构图二。
63.图8是本发明实施例提供的一种满足掉零线防窃电应用的单相电能计量芯片的电流回路采样的原始波形数据图。
具体实施方式
64.下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。
65.目前采用主控芯片mcu加单相计量芯片来实现掉零线防窃电计量的设计框图如图1所示，主电源是电能表正常工作时的电源，当零线正常与电能表连接时，mcu由主电源供电。掉零线时，由另外一路电源(来自电池或者专用供电pt)来给mcu供电。计量芯片的电源由mcu控制，当主电源监测电路监测到处于掉零线窃电状态，mcu关闭计量芯片电源，同时自己进入低功耗工作状态。在低功耗状态下，mcu会定时唤醒并打开计量芯片电源，然后通过通信接口初始化计量芯片、开启有效值测量，等待一段时间后读取电流有效值，关闭计量芯片电源。mcu根据电流有效值计算电能量，并产生能量脉冲(cf，calibration frequency，校准频率)。后续会周期性重复上述操作直到主电源有电。
66.如上所述，现有的mcu加计量芯片掉零线防窃电需要mcu来不停唤醒并控制计量芯片，同时还需要mcu来实现能量的累加和能量脉冲的输出，不仅复杂，而且功耗也很难做到很低。不能实现低功耗，则整体方案的成本也就没有竞争力。本技术是将上述掉零线防窃电计量功能集成到计量芯片中，mcu在整个掉零线窃电过程中不需要参与防窃电计量，只需要通过外部唤醒中断口来获取电能数据即可，从而大大简化掉零线防窃电设计并降低掉零线防窃电功耗。
67.本实施例公开了一种满足掉零线防窃电应用的单相电能计量芯片，如图2所示，包括工作模式控制电路、adc采样电路、电流有效值测量电路、掉零线窃电判断电路、电能计量电路和时钟电路，单相电能计量芯片还存在其他电路，属于现有技术，本发明实施例在此不做限定。
68.所述工作模式控制电路，用于连接主控芯片，接收主控芯片发送的控制信号，所述控制信号用于判断主电源是否有电，根据主电源是否有电选择所述单相电能计量芯片的工作模式；
69.所述adc采样电路，用于采样电流信号，获得数字信号；
70.所述电流有效值测量电路，用于测量电流有效值；
71.所述掉零线窃电判断电路，用于对数字信号进行预判断，判断电流回路是否有电流，若有电流，则进行电流有效值精确判断；若电流有效值超过掉零线防窃电阈值，则判定需要进行掉零线防窃电计量；
72.所述电能计量电路，用于对所述电流有效值进行能量计算，获得能量脉冲；
73.所述时钟电路，用于为工作模式控制电路、adc采样电路、电流有效值测量电路、掉零线窃电判断电路和电能计量电路提供时钟源。
74.如图5所示，所述工作模式包括正常计量模式、低功耗待机模式、定时唤醒工作模式和掉零线防窃电计量模式；当主电源有电时，如图5中工作模式控制管脚输入低电平，所述单相电能计量芯片进入正常计量模式，当主电源无电时，如图5中工作模式控制管脚输入高电平，所述单相电能计量芯片进入低功耗待机模式，adc采样电路、电流有效值测量电路和掉零线窃电判断电路处于待机状态，电能计量电路处于待机状态或工作状态。图5中工作模式控制管脚的电平描述只是用于说明，实际是现实时，也可以采用相反的逻辑。当从其他模式切换为正常计量模式时，主控芯片先从单相电能计量芯片读取能量数据，然后单相电能计量芯片重新初始化，重新配置包括预设参数在内的各种参数。
75.本实施例中，所述工作模式控制电路包括工作模式控制管脚、控制管脚监测电路、低功耗定时器和工作模式切换电路，
76.所述工作模式控制管脚，用于连接主控芯片，接收主控芯片发送的控制信号；
77.所述控制管脚监测电路，用于监测所述控制信号，当主电源有电时，所述单相电能计量芯片进入正常计量模式，当主电源无电时，所述单相电能计量芯片进入低功耗待机模式；为了防止外部干扰，本实施例中在该控制管脚监测电路做内部模拟或者数字滤波，内部模拟可以采用电容滤波或者rc滤波，推荐滤波宽度为10ms，电平持续时间超过10ms方可以认为是有效的控制信号。
78.所述低功耗定时器，用于在低功耗待机模式下，监测是否到达定时唤醒周期t，当到达定时唤醒周期t时，唤醒所述单相电能计量芯片进入定时唤醒工作模式；时钟电路为低功耗定时器提供低频时钟源，时钟采用32768hz的低速时钟，为了进一步降低功耗，还可以对该时钟进行分频。
79.所述工作模式切换电路，用于低功耗待机模式、定时唤醒工作模式和掉零线防窃电计量模式之间的切换。
80.低功耗待机模式、定时唤醒工作模式和掉零线防窃电计量模式之间的切换流程如图3和图4所示，包括：
81.步骤1，主控芯片配置预设参数，所述预设参数包括：
82.低功耗待机模式切换至定时唤醒工作模式的定时唤醒周期t，定时唤醒周期t最大推荐为60秒；
83.进入定时唤醒工作模式后adc采样电路的工作时钟频率、掉零线窃电判断电路的工作时钟频率、电流有效值测量电路的工作时钟频率和电能计量电路的工作时钟频率；
84.步骤2，所述单相电能计量芯片在低功耗待机模式下，当到达定时唤醒周期t，进入定时唤醒工作模式，唤醒adc采样电路和掉零线窃电判断电路；
85.步骤3，adc采样电路对电流信号进行采样，获得数字信号；掉零线窃电判断电路对
数字信号进行预判断，判断电流回路是否有电流；adc采样电路采用高频时钟做时钟源；
86.步骤4，若无电流，则退出定时唤醒工作模式，重新进入低功耗待机模式；若有电流，则唤醒电流有效值测量电路进行电流有效值测量；电流有效值测量电路采用高频时钟做时钟源；测量获得的电流有效值可以存放在指定寄存器中。
87.步骤5，掉零线窃电判断电路对电流有效值进行精确判断，若电流有效值在掉零线防窃电阈值以下，若此时所述单相电能计量芯片也处于掉零线防窃电计量模式，则电能计量电路进入待机状态，退出掉零线防窃电计量模式和定时唤醒工作模式，进入低功耗待机模式；若此时不处于掉零线防窃电计量模式，则退出定时唤醒工作模式，进入低功耗待机模式；进入低功耗待机模式后，重复执行步骤2；
88.若电流有效值超过掉零线防窃电阈值，若此时处于掉零线防窃电计量模式，则执行步骤6；否则，唤醒电能计量电路，进入掉零线防窃电计量模式，执行步骤6；掉零线防窃电阈值根据计量芯片的设计及实际使用要求进行设置，例如电能表要求当有0.5a电流时进入掉零线防窃电计量模式，则根据计量芯片的设计原理和外部采样电路参数，计算出0.5a对应的电流有效值为irms，则该值为掉零线防窃电阈值。
89.步骤6，电能计量电路对所述电流有效值进行能量累加计算，获得能量脉冲；所述单相电能计量芯片保持掉零线防窃电计量模式，即电能计量电路处于工作状态，同时所述单相电能计量芯片进入低功耗待机模式，重复执行步骤2。
90.在掉零线防窃电计量模式下，定时唤醒工作模式和低功耗待机模式也是同时存在，当在定时唤醒工作模式下检测到有电流，则开启电能计量电路(此时是掉零线防窃电计量，采用低频时钟，降低功耗)，该电能计量电路开启后一直工作。然后单相电能计量芯片再次进入低功耗待机模式，重复执行步骤2，到达定时唤醒周期t，再次进入定时唤醒工作模式，执行步骤3-步骤5做掉零线防窃电判断，若新测量的电流有效值超过掉零线防窃电阈值，则将新测量的电流有效值给电能计量电路，若新测量的电流有效值在掉零线防窃电阈值以下，则使电能计量电路进入待机状态，之后再次进入低功耗待机模式。
91.本实施例中，所述步骤3中掉零线窃电判断电路对数字信号进行预判断，判断电流回路是否有电流包括：
92.若所述数字信号在半个周波时间内，有n个以上的连续采样点的采样值超过了第一阈值v，则判定电流回路有电流流过，否则判定电流回路无电流流过，所述n的取值根据数字信号在一个周波时间内的采样点数量n和第一阈值v进行设置，一般取值范围为n/4～n/8之间的整数；
93.掉零线窃电判断电路采用高频时钟做时钟源。
94.如果要求大于0.5a电流时进入掉零线防窃电计量模式，根据电路设计计算出0.5a时，adc的采样最大幅值为vp，则推荐预判断设置的第一阈值v为vp/2。电网频率通常为50hz，adc采样电路的采样频率为一个周波128个采样点，即n＝128，预设的采样值超过第一阈值v的采样点数n为16，则在半个周波10ms采样周期内，64个采样点中，如果有16个以上采样点的采样值大于第一阈值v，则认为该电流回路有电流，如图8中的n1；如果小于16采样点的采样值大于第一阈值v，则认为该电流回路没有电流，如图8中的n2。预判断精度虽然不高，但是输出结果很快，基本上半个周波就能做出判断。
95.上述第一阈值v和掉零线防窃电阈值可以在步骤1时进行配置。
96.本实施例中，所述步骤6中电能计量电路对所述电流有效值进行能量累加计算，获得能量脉冲如图4所示，包括：
97.步骤6.1，到指定寄存器获取需要进行防窃电计量的电流有效值，对所述电流有效值进行能量累加计算，获得能量数据；
98.步骤6.2，判断能量数据是否达到脉冲阈值th
cf
，若能量数据未达到脉冲阈值th
cf
，则继续执行步骤6.1；
99.若能量数据达到脉冲阈值th
cf
，能量脉冲计数器加1，若此时cf输出功能处于开启状态，则通过输出端口将能量脉冲输出至主控芯片，同时能量数据减去阈值th
cf
，之后继续执行步骤6.1。若此时cf输出功能处于关闭状态，主控芯片可以通过通信接口读取能量脉冲计数器的值来获取cf脉冲个数，进行能量累加。
100.能量脉冲是电能计量芯片常用的一种电能量输出方式，与电能表铭牌上的脉冲常数相关，比如脉冲常数为1200imp/kwh，则表示每1200个脉冲代表1kwh电量(通常所说的1度电)。也即当电能量累加达到1/1200kwh电量时，即th
cf
＝1/1200kwh，产生一个电能脉冲(cf)。
101.本实施例中，所述步骤6中掉零线防窃电计量模式下，电能计量电路采用低频时钟做时钟源。正常计量模式下，电能计量电路采用高频时钟做时钟源。
102.本实施例中，时钟电路可以通过如下几种方式实现，包括但不限于：如图6所示，在第一种实现方式中，所述时钟电路包括低频时钟信号输入管脚1、pll电路、时钟选择电路、第一分频电路、第二分频电路、第三分频电路和第四分频电路，单相电能计量芯片时钟电路还存在其他电路，属于现有技术，本发明实施例在此不做限定。
103.所述低频时钟信号输入管脚1的输入端输入低频时钟，低频时钟信号输入管脚1的第一输出端与低功耗待机电路连接，第二输出端与时钟选择电路的第一输入端连接，第三输出端与pll电路的输入端连接；低频时钟信号输入管脚1的输入端输入低频时钟时，可以外接低频晶振(一般为32768hz的晶振)，也可以直接输入32768hz的时钟信号。
104.所述pll电路的第一输出端与第一分频电路的输入端连接，第二输出端与第二分频电路的输入端连接，第三输出端与第三分频电路的输入端连接，第四输出端与第四分频电路的输入端连接；
105.所述第一分频电路的输出端与adc采样电路连接，第二分频电路的输出端与掉零线窃电判断电路连接，第三分频电路的输出端与电流有效值测量电路连接，第四分频电路的输出端与时钟选择电路的第二输入端连接；
106.所述时钟选择电路的输出端与电能计量电路连接，当所述单相电能计量芯片的工作模式为正常计量模式时，时钟选择电路输出高频时钟，当工作模式为掉零线防窃电计量模式，时钟选择电路输出低频时钟。
107.如图7所示，在第二种实现方式中，所述时钟电路包括通信口2、时钟校正电路、低频振荡电路、高频振荡电路、时钟选择电路、第一分频电路、第二分频电路、第三分频电路和第四分频电路，
108.所述通信口2的输入端输入主控芯片发送的训练字节，通信口2的输出端与时钟校正电路的输入端连接，时钟校正电路的第一输出端连接低频振荡电路的输入端，时钟校正电路的第二输出端连接高频振荡电路的输入端；通信口2是所述单相电能计量芯片和主控
芯片mcu直接的通信接口，是单相电能计量芯片自带的，一般为uart(universal asynchronous receiver/transmitter，异步收发传输器)接口，但是通过特殊的帧头设计，单相电能计量芯片也可以利用这个通信接口来校正内部的高频振荡电路rch(由电阻r和电容c组成的高频振荡电路)和低频振荡电路rcl(由电阻r和电容c组成的低频振荡电路)时钟，时钟校正电路对低频振荡电路rcl和高频振荡电路rch进行校正的方法请参见专利cn104850170b一种无晶体计量soc芯片及其时钟获取方法；
109.低频振荡电路的第一输出端与低功耗待机电路连接，第二输出端与时钟选择电路的第一输入端连接；
110.所述高频振荡电路的第一输出端与第一分频电路的输入端连接，第二输出端与第二分频电路的输入端连接，第三输出端与第三分频电路的输入端连接，第四输出端与第四分频电路的输入端连接；
111.所述第一分频电路的输出端与adc采样电路连接，第二分频电路的输出端与掉零线窃电判断电路连接，第三分频电路的输出端与电流有效值测量电路连接，第四分频电路的输出端与时钟选择电路的第二输入端连接；
112.所述时钟选择电路的输出端与电能计量电路连接，当所述单相电能计量芯片的工作模式为正常计量模式时，时钟选择电路输出高频时钟，当工作模式为掉零线防窃电计量模式，时钟选择电路输出低频时钟。
113.本实施例中，步骤1中预设参数还包括电流有效值测量电路的测量对象，所述测量对象包括火线和零线两路电流有效值同时测量，或者火线和零线任选一路电流有效值进行测量；当测量对象选择火线和零线两路电流有效值同时测量时，步骤4中唤醒电流有效值测量电路进行电流有效值测量后，选择较大的电流有效值执行步骤5和步骤6；
114.步骤4中若有电流，等待时间t1唤醒电流有效值测量电路进行电流有效值测量，时间t1通常取10ms；完成电流有效值测量后，adc模块和电流有效值测量电路进入待机状态。
115.本发明提供了一种满足掉零线防窃电应用的单相电能计量芯片的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。