ZHCSQP3B September 2023 – September 2023 AMC131M03
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市电的标称电压范围为 100V 至 240V,因此必须按比例缩小该电压,才能被 ADC 检测到。图 9-5 展示了 ADC 通道 1 上用于此电压调节的模拟前端。
电压测量模拟前端由分压器网络(RHI 和 RLO)以及 RC 低通滤波器(RFILT 和 CFILT)组成。通常还会放置其他保护元件(例如尖峰保护压敏电阻),但为了简单起见,此电路中未显示这些元件。
方程式 17 展示了在给定的市电电压和选定的分压器电阻值下,如何计算馈入 ADC 电压通道的差分电压范围。
在典型设计中,RHI 为 300kΩ,RLO 为 750Ω。根据方程式 17 和选定电阻值,对于 240V 的市电电压(在相线及中性线间测得),电压检测 ADC 的输入信号电压摆幅为 ±256mV (182mVRMS)。该电压完全在 ±1.2V 输入电压范围内,因此,当为电压通道选择的 PGA 增益值为 1 时,AMC131M03 可以检测到该电压范围。此外,还可以根据选定的电阻值和增益设置组合来测量高达主电压四倍(高达 1000V)的过压。
ADC 通道 1 的有限输入阻抗会导致因 RLO 的非理想分压而产生的增益误差和偏移误差。如具有 ±250mV 输入和差分输出的隔离式电压测量电路 应用手册中所述,与 ADC 的反相输入串联的电阻器可以减少偏移和增益误差。建议附加串联电阻的值近似为 RLO,设计步骤记录在具有 ±250mV 输入和差分输出的隔离式电压测量电路 应用手册中。