BL6502
特点
高精度，在输入动态工½范围（500:1）内，非
线性测量误差小于
0.1%
校表过程中高稳定性，
输出频率波动小于
0.1%
精确测量正、负两个方向的有功功率，且以同
一方向计算电½
有两个电流采样端，分别采样火线和零线电
流，取两个电流采样端中的较大值½为计量，即½
在错误用电时
电流通道增益可变，在电流通道输入端可以½
用小的分流电阻
慢速输出脉冲½直接驱动电机工½，快速输出
脉冲可用于计算机数据处理
防窃电功½，逻辑输出脚
REVP ，故障
用于
显示反向用电或者错误用电状况
芯片上有电压检测电路，检测掉电状况
具有防½动功½
芯片上带参考电压源
2.5V±8%（温度系数典
型值
30ppm/℃）
，也可以½用外部电压
片上内½时钟晶振
单工½电源
5V
½功耗
25mW（典型值）
采用
0.35微米CMOS
工艺，批量的一致性和产
品可靠性得到进一步提高。
相关专利申请中
集成振荡器单相双电流
集成振荡器单相双电流
采样电½计量芯片
概述
BL6502
集成电路是电子电度表的核心芯片，
基于此芯片设计的电子电度表具有外围电路简单、
精度高、稳定性½等特点，适用于单相两线电力用
户的电½计量。利用
BL6502
可以制成单相反窃电
功½的电子电度表，这种电度表以同一方向计量计
算正向或负向的有功功率，累计用电量。
BL6502
具有两个电流采样端，分别采样火线
和零线电流，½电流误差超过
12.5%时，表明有窃
电行为或错误接线，Pin15（FAULT）发出指示信
号，并按照两个电流中大的一个电流值计量。
BL6502
基于数字信号处理，有测量负向有功
功率的功½。它½把负向有功功率½换成与正向有
功功率方向一致的脉冲输出。Pin18（CF）输出较
高频率的脉冲，
用于计量和计算机数据处理，
Pin20
（F1）和
Pin19（F2）输出较½频率的脉冲用于驱
动脉冲电机，间接驱动机械字½计度器，记½用电
量。在测量负向功率时
Pin16（REVP）有负电平输
出，用于指示该时的功率为负方向。
BL6502
着重考虑了校表过程中读数误差的稳
定性的需求，成品测量数据表明在小信号
5%Ib
（Ib=5A）情况下输出校表脉冲信号的稳定度在
0.1%以内。
管脚与框图
VDD
V1A
V1B
V1N
V2N
V2P
NC
1
2
3
20
19
F1
F2
CF
NC
VREF
输入contron
电压
参考
国内
振荡器
AVDD
动力
探测器
18
4
17
5
6
BL6502
16
15
REVP
故障
G0
G1
S0
S1
V1A
V1B
V1N
V2P
V2N
BL6502
高
通
滤波器
高
通
滤波器
数字
multiplic
ATION
低
通
滤波器
数字
to
频率
和
产量
当前
采样
类似物
to
数字
类似物
to
数字
7
8
9
10
14
13
12
11
电压
采样
故障
REVP
CF
F1
F2
GND
VREF
SCF
逻辑contron
G0
G1
SCF
S0
S1
DIP / SSOP 20
BL6502
系统图
http://www.belling.com.cn
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BL6502
管脚描述
管脚号
1
2，3
4
5，6
7
8
9
10
11，12
13，14
15
16
17
18
符号
VDD
V1A，V1B
V1N
V2N，V2P
NC
GND
VREF
SCF
S1，S0
G1，G0
故障
REVP
NC
CF
集成振荡器单相双电流
集成振荡器单相双电流
采样电½计量芯片
说明
正电源（+5V）
，正常工½时电源电压应该保持在
5V±5%之间。
两路电流采样信号的正输入脚。对
V1N
端的最大差分输入电压分别为
±660mV。
电流采样信号的负输入脚。
电压采样信号的负、正输入脚。最大差分输入电压为±660mV。
空脚
内部电路的接地点。
参考电压调整端，片内基准电压标称值在
2.5±8%，温度系数典型值为
30ppm/°C。允许½用外部 2.5V
电压输入。
高频校验脉冲选择端，与
S1，S0
组合起来选择
CF
的输出频率，见后面。
通过
S1，S0
的组合可以针对不同的电表常数选择不同的输出频率，为电
表设计提供更大的选择范围。
用来选择电流通道的系统增益，增益选择具½数值见后面。
高电平指示错误用电。½
V1N
和
V1B
输入信号相差
12.5%时，有指示。
在
V1N
和
V1B
恢复平衡后， FAULT不再指示，并对输出清零。
负向有功功率指示信号，½电流通道和电压通道输入信号的相½差大于
90°时，该脚输出高电平。
空脚。
高速校验脉冲输出脚，输出频率正比与瞬时有功功率的大小，可以有多
种选择。
½速逻辑脉冲输出脚，其输出频率正比于平均有功功率的大小，F1、F2
为非交叠输出，可以驱动机电式计度器或两相步进电机。输出频率见
BL6502
计算公式。
19，20
F1，F2
极限范围
( T = 25
℃
)
项目
电源电压
VDD
输入电压(相对于
GND ）
输入电压(相对于
GND ）
工½温度
贮藏温度
功耗（DIP20）
符号
VDD
Vv
Vi
TOPR
TSTR
极值
-0.3~+7(max)
VSS+0.5≤Vv≤VDD-0.5
VSS+0.5≤Vi≤VDD-0.5
-20~+70
-55~+150
400
单½
V
V
V
℃
℃
mW
电参数
（T=25℃,VDD=
5V,
片内振荡器)
测量项目
1
电源电流
2
逻辑输入脚
G0,G1,SCF,S0,S1
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符号
I
VDD
测量条件
测量点
Pin1
Pin14,13
,12,11,10
最小
2
典型
5
最大
6.5
单½
mA
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输入高电平
输入½电平
输入电容
4
逻辑输出脚
F1,F2
输出高电平
输出½电平
输出电流
5
逻辑输出脚
CF ， REVP ，故障
输出高电平
输出½电平
输出电流
6
基准参考电压
温度系数
7
模拟输入脚
V1A,V1B,V1N
V2N,V2P
最大输入电平
直流输入阻抗
输入电容
8
精度
电流通道的非线性
测量误差
增益为
1
增益为
2
增益为
8
增益为
16
两个通道相½误差
电流超前
37°C
(PF=0.8
容性)
电流滞后
60°C
(PF=0.5
感性)
9
启动电流
I
开始
IB = 5A ， C = 3200 ，
cos=1
电压通道±110mV
电流通道增益为
16
10
正、负向有功功
率误差%
ENP
Vv=±110mV,
V（I） = 2mV的，功率因数cosφ = 1
Vv=±110mV,
V（I ） =为2mV ，功率因数cosφ = -1
Pin18
Pin18
Pin18
Pin18
ENL1
ENL2
ENL8
ENL16
电压通道输入
±660mV;
电流通道满刻度
±660mV
动态范围
500:1
内
Pin18
Pin18
Pin18
Pin18
V
艾因
Pin2,3,4,
5,6
V
OH2
V
OL2
I
O2
VREF
VDD=5V
Pin9
I
H
=10mA
I
L
=10mA
V
OH1
V
OL1
I
O1
Pin18,16
,15
I
H
=10mA
I
L
=10mA
V
IH
V
IL
C
IN
Pin20,19
VDD=5V
集成振荡器单相双电流
集成振荡器单相双电流
采样电½计量芯片
2
1
10
V
V
pF
4.4
0.5
10
V
V
mA
4.4
0.5
10
2.3
30
2.5
30
2.7
60
V
V
MA
V
PPM /°C的
±1
330
6
10
V
千欧
pF
0.1
0.1
0.1
0.1
%
%
%
%
0.1
0.1
0.2%Ib
0.3
0.3
%
%
A
0.3
%
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增益误差
12
增益匹配误差
13
电源监控电路检
测电平(掉电检测电
平)
指标说明
1）非线性误差%
集成振荡器单相双电流
集成振荡器单相双电流
采样电½计量芯片
±5
0.2
3.9
4
1
4.1
%
%
V
增益误差
V
下
电源从
3.5V~5V
变
化，
电流电压通道满
幅输入
Pin18
Pin18
Pin18
BL6502
的电压通道输入固定
PIN6 V2P ） 5脚
（V2N）
（
，
之间交流电压
V(V)为±110mV，
功率因数
cos=1，
引脚3 （ V1B ）与引脚4 （ V1N ）之间电压V（I ）在对应与5 ％磅 800 ％ Ib的
范围内，任½一点输出频率相对于
Ib
点
的测量非线性误差小于
0.1%。
ENL （％）= [ （x
点误差％ -ib点误差％） /（1 + Ib的点误差％） ] * 100％
2）启动电流
在电表常数
C = 3200 ，基本电流IB = 5A ，功率因数cosφ = 1 ，V （ V） = ±仅为110mV ， 5 ％ Ib的
点电度表误差为正常范围的条
件下，½½
Pin18（CF）产生脉冲信号的电流回路中的最小交流电流。
3）正、负向有功功率误差%
在相等的有功功率件下，在
V（ V） = ±仅为110mV ， V（I ）对应Ib的
点， BL6502测得的负向有功功率与正向有
功功率之间的相对误差：
eNP%=|[（eN%-eP%）/（1+eP%）]*100%|
电子公文包％ ：正向有功功率误差; EN ％ ：负向有功功率误差。
4）输入功率(正/负)
指
PIN6 （ V2P ）与5脚（ V2N ）间的电压采样信号V（ V）与引脚3 （ V1B ）与引脚4 （ V1N ）间的电流通道
输入信号
V（I ）乘积V（ V） * V （ I） *功率因数cosφ的符号，
大于零为正功，小于零为负功。
5）增益误差
由于工艺偏差造成的芯片与芯片的增益略有不同，这种偏离相对于标称值的百分比为增益误差。
6）增益匹配误差
同一芯片中，不同增益选择条件下，输出信号之间的非线性偏差可以看成系统增益的匹配误差。
7）电源监控电路检测电平（掉电检测电平）
片内电源监测电路检测电源变化情况，½电源电压½于
4
伏左右时，内部电路被复½。½电源电压超
过该值时，电路恢复工½在正常状态。
时序特性
（VDD=5V，
GND=0V，片内基准电压源和片内时钟振荡器，温度-20~+70°C）
参数
t1
数值
144ms
说明
F1
和
F2
的½电平脉½，在½功率时，F1，F2 输出定脉½，
为
144ms。
½计量大功率时，
F1，
输出周期小于
550ms
时，
F2
F1，F2
的脉½为周期的一半。
F1，F2
输出½速脉冲周期，见
BL6502
计算公式。
t2
周期的一半
71ms
F1
下降沿到
F2
下降沿之间的时间。
高速输出脉冲
CF
的高电平脉½，在计量小功率时，CF 定脉
½为
71ms。½计量大功率时，CF
输出周期小于
180ms
时，
CF
的脉½为周期的一半。
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t2
t3
t4
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BL6502
t5
t6
CLKIN/4
F1，F2
之间的最小时间间隔。
集成振荡器单相双电流
集成振荡器单相双电流
采样电½计量芯片
½
SCF=0，S1=S0=1
的高频模式时，CF 的脉½为
20us。
CF
输出高速脉冲频率，见
CF
与
F1，F2
之间关系及
BL6502
计算公式。
工½原理
电½计量原理
电½计量主要把输入的电压和电流信号按照时间相乘，得到功率随着时间变化的信息，
假设电流电压信号为½弦½数，并存在相½差Ф，功率为：
p
(
t
)
=
V
COS （
wt
)
×
I
COS （
wt
+ Φ
)
令
Φ
=0
时:
p
(
t
)
=
令
Φ ≠
0
时:
VI
(1
+
cos(2
wt
)
2
p
(
t
)
=
V
COS （
wt
)
×
I
COS （
wt
+ Φ
)
=
V
COS （
wt
)
×
[
I
COS （
wt
） COS （
Φ
)
+
罪（
wt
）罪（
Φ
)
]
VI
(1
+
cos(2
wt
） ） COS （
Φ
)
+
VI
COS （
wt
）罪（
wt
）罪（
Φ
)
2
VI
VI
=
(1
+
cos(2
wt
） ） COS （
Φ
)
+
sin(2
wt
）罪（
Φ
)
2
2
=
P（ T）称为瞬态功率信号，理想的P（ T）只包括两部分：直流部分和频率为2ω的交流部分。
前者又称为即时实功率信号。即时实功率是电½表测量的首要对象。
电½计量信号流
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