内置振荡器的电能测量芯片ADE7757及其应用内置振荡器的电能测量芯片ADE7757及其应用
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。
● 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
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内置振荡器的电能测量芯片ADE7757及其应用
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。
● 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脚输出高频率可缩短积累时间,其输出频率正比于瞬时有功功率。
3.1 片内振荡器(OSC)
ADE7757的片内振荡器频率与内部振荡器的使能端RCLKIN的外接电阻成反比。外接电阻为5.5~20kΩ时,振荡器可正常工作,但一般选用5.5~6.4kΩ的范围。当RCLKIN接6.2kΩ电阻时,内部振荡器的频率为466kHz。因为输出频率是与振荡器频率直接成比例的,因此外接电阻必须具有低公差和低温度漂移等特性,以保证芯片的稳定性与线性度。
3.2 电流与电压通道的模拟输入
通常电流传感器的电压输出可由通道V1接入ADE7757芯片。通道V1是一个全微分电压输入通道,V1P是正极输入,
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