電能，作為一個理想的清潔能源，被廣泛應用在各個領域；電子工程師，在研究設計電路，實現某一功能，本質而言就是在設計如何管理電能，如電流的流向，電壓的大小等等；然而在一些特定的項目開發(fā)中，工程師需要統(tǒng)計計量電路系統(tǒng)所消耗的電能，這個問題怎么去實現呢？

1，電能計算原理

電能，在初中教材就可以查閱，其計算公式為：

電能W=電壓U電流I時間t；因此需要計量某一電路的電能，只需要設計相應的電路測量出電壓U，電流I以及時間t即可；

2，電路系統(tǒng)圖

芯片哥就以之前開發(fā)設計的帶USB智能充電功能的排插為項目案例，介紹如何設計相應的電路實現電能的計量；

電能計算原理

電路設計框圖

在交流供電系統(tǒng)的項目中，由于電壓與電流信號非直流電，因此很難直接選用分壓分流的設計方案，通過單片機計算得出，這是因為單片機屬于直流電壓器件，只能處理直流信號；所以需要增加一個專用的計量芯片來實現；

計量芯片引腳圖

3，詳細設計方案

通過分析計量芯片的引腳功能，我們可以利用V2P引腳測量電壓U；通過引用錳銅電阻，使V1P與V1N引腳測量其兩端電阻的電壓，從而計算出電流I；時間t，是一個相對而言比較簡單的測量單位，只需單片機設計計時功能便可完成計算；

計量芯片內部電路圖

單片機最后只需讀取CF與CF1引腳的方波數據，即可實現對電路系統(tǒng)電能的計量功能；

當然，這是芯片哥在設計開發(fā)帶USB智能充電功能的排插項目采用的電路方案，適合交流電供電系統(tǒng)，如果是直流供電系統(tǒng)，小伙伴們是否有相應的設計參考方案呢？

審核編輯：湯梓紅