ZHCUC77 August   2024

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
    2. 1.2 终端设备
    3. 1.3 电表
    4. 1.4 电能质量监测仪,电能质量分析仪
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 使用 TMAG5273 线性 3D 霍尔效应传感器进行磁篡改检测
      2. 2.2.2 独立 ADC 的模拟输入
      3. 2.2.3 电压测量模拟前端
      4. 2.2.4 用于电流测量的模拟前端
    3. 2.3 主要米6体育平台手机版_好二三四
      1. 2.3.1 AMC131M03
      2. 2.3.2 ADS131M02
      3. 2.3.3 MSPM0G1106
      4. 2.3.4 TMAG5273
      5. 2.3.5 ISO6731
      6. 2.3.6 TRS3232E
      7. 2.3.7 TPS709
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
      1. 3.1.1  软件要求
      2. 3.1.2  用于 PC GUI 通信的 UART
      3. 3.1.3  直接存储器存取 (DMA)
      4. 3.1.4  ADC 设置
      5. 3.1.5  前台进程
      6. 3.1.6  公式
        1. 3.1.6.1 标准计量参数
        2. 3.1.6.2 电能质量公式
      7. 3.1.7  后台进程
      8. 3.1.8  软件函数 per_sample_dsp()
      9. 3.1.9  电压和电流信号
      10. 3.1.10 纯波形样本
      11. 3.1.11 频率测量和周期跟踪
      12. 3.1.12 LED 脉冲生成
      13. 3.1.13 相位补偿
    2. 3.2 测试设置
      1. 3.2.1 电源选项和跳线设置
      2. 3.2.2 电表计量精度测试
      3. 3.2.3 查看计量读数和校准
        1. 3.2.3.1 从 PC 校准和查看结果
      4. 3.2.4 MSPM0+ MCU 的校准和闪存设置
      5. 3.2.5 增益校准
      6. 3.2.6 电压和电流增益校准
      7. 3.2.7 有源功率增益校准
      8. 3.2.8 偏移校准
      9. 3.2.9 相位校准
    3. 3.3 测试结果
      1. 3.3.1 能量计量精度结果
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 PCB 布局建议
      4. 4.1.4 布局图
      5. 4.1.5 Altium 工程
      6. 4.1.6 Gerber 文件
      7. 4.1.7 装配图
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5关于作者

LED 脉冲生成

在电表中,负载的能耗通常以千瓦时 (kWh) 脉冲的几分之一来测量。此信息可用于准确校准任何电表以实现精确测量。通常,测量元件(MSPM0+ 微控制器)负责生成与能耗成正比的脉冲。为了有效满足这两项任务的需求,脉冲的生成必须准确且抖动相对较小。尽管时间抖动并不表示准确度不佳,但时间抖动呈现出了仪表整体准确度的负面指示。由于精度的这种负面指示作用,必须将抖动平均化。

此应用使用平均功率来生成这些电能脉冲。平均功率在每个 DRDY 端口 ISR 中断时进行累积,从而为当前一秒时间范围中的每个中断平均分配前一秒时间范围中累积的电能。此积累过程相当于将功率转化为电能。当累积的电能超过阈值时,便会产生一个脉冲。高于此阈值的电能值将保留下来,然后在下一个中断周期中会有一个新的电能值加到此阈值之上。由于平均功率趋于稳定值,这种产生电能脉冲的方式非常稳定,没有抖动。

此阈值决定了电表制造商规定的电能刻度,并且是一个常数。该刻度通常以每千瓦时的脉冲数为单位或直接以千瓦时为单位进行定义。每个电能刻度都必须产生一个脉冲。例如,在此应用中,有功和无功电能每千瓦时产生的脉冲数设置为 6400。在这种情况下的电能刻度为 1kWh/6400。电能脉冲在 ACT 和 REACT 引脚接头上以及通过电路板上的发光二极管 (LED) 生成并可供使用。GPIO 引脚用于产生 ACT 和 REACT 电能脉冲。

在参考设计中,标记为有功 的 LED 对应于单相或分相总和的有功能耗。无功 对应于累积分相无功电能总和。

图 3-8 展示了脉冲常数为 6400 的脉冲生成流程图,但 TI 建议在能量计支持超过 80A 的电流时将该值降至 3600 或更低。

TIDA-010944 用于电能指示的脉冲生成图 3-8 用于电能指示的脉冲生成

平均功率以 0.001W 为单位,方程式 24 中定义了 1kWh 阈值。

方程式 24. 1kWh threshold = 1 0.001 × 1   k W × ( N u m b e r   o f   i n t e r r u p t s   p e r   s e c o n d ) × ( N u m b e r   o f   s e c o n d s   i n   o n e   h o u r ) = 1000000 × 8000 × 3600 = 0 x 1 A 3185 C 50000