内置振荡器的电能测量芯片ADE7757及其应用
关键词:ADE7757;瞬时有功功率;平均有功功率
1 概述
ADE7757是美国AD公司推出的高精度电能测量集成芯片。与原有的同系列ADE7755相比,其芯片引脚较少,且内置了一个精确的振荡器电路来给芯片提供时钟。这就使得使用ADE7757的仪表省掉了外部晶体或者共振器,因此可以降低总体成本。
该芯片的内部电路除了ADC和参考电路是模拟电路外,其余均为数字电路,因此芯片在长时间与极端工作条件下具有卓越的稳定性与精度。
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ADE7757可在低频输出引脚F1、F2上输出平均有功功率,并可直接驱动一个机电计数器或与MCU的接口。而高频CF逻辑则可输出用于校准的瞬时有功功率。ADE7757的基本特性和参数如下:
● 带有片内振荡器,可作为时钟源;
● 精度高,且与50Hz/60Hz的IEC521/1036标准兼容;
● 逻辑输出引脚REVP可用来指示可能的接线错误或负功率;
● 带有片内电源监视器;
● 采用单5V电源,功耗较低;
● 采用交流输入。
2 内部结构及引脚功能
ADE7757是16脚SOIC封装,图1为其内部结构框图,各引脚的功能见表1所列。
表1 ADE7757的引脚功能
3 ADE7757的原理特性
图1所示是ADE7757的内部原理图,图中,两个ADC电路将电流传感器和电压传感器送入的电压信号进行数字化。这个模拟输入结构大大简化了传感器接口电路,并提供了很大的动态范围,同时简化了滤波器的设计。电流通道(V1通道)的高通滤波器(HPF)去掉了电流信号里的全部直流成分,从而减少了有功功率计算中由电压或电流信号偏移带来的不精确性。
有功功率的计算可由瞬时功率信号获得。瞬时功率等于电流与电压信号的乘积。
低频输出F1、F2可由有功功率的积累来获得。低频意味着在输出脉冲之间的长时间积累。因此,输出频率正比于平均有功功率。平均有功功率的信息积累(如用一计数器)可得到有功能量。相反地,CF脚输出高频
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