ZHCSR04 September 2023 AMC130M02
PRODUCTION DATA
本節(jié)介紹了使用 AMC130M02 的典型三相電能測(cè)量前端。該 ADC 對(duì)電阻電流傳感器(分流器)和分壓器的輸出進(jìn)行采樣,以測(cè)量主交流電源各分支的電流和電壓。該設(shè)計(jì)在寬輸入電流范圍 (0.05A–100A) 內(nèi)能達(dá)到很高的精度,在必要時(shí)還支持高采樣頻率,以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立諧波分析等高級(jí)電能質(zhì)量功能。與集成片上系統(tǒng) (SoC) 和應(yīng)用特定的專用產(chǎn)品相比,通過(guò)使用 AMC130M02 對(duì)每相電壓和電流進(jìn)行采樣,可以讓設(shè)計(jì)人員更加靈活地選擇計(jì)量微控制器 (MCU)。
圖 9-4 展示了三相電能測(cè)量設(shè)計(jì)的前端。在此設(shè)計(jì)中,每相一個(gè) AMC130M02 測(cè)量相應(yīng)相位的電流和電壓,從而提供相間電隔離。這種隔離非常重要,因?yàn)樵诘湫颓闆r下,一個(gè)相位上的電壓電平可能為 220V,另一個(gè)相位上的電壓電平可能為 –220V。如果多個(gè)相位使用一個(gè) ADC,則可能會(huì)在兩個(gè)相鄰 ADC 輸入之間出現(xiàn)大約 440V 的電壓差,從而可能損壞器件。
該設(shè)計(jì)還包括第四個(gè) ADC,用于監(jiān)控中性線中的電流。假設(shè)計(jì)量前端的系統(tǒng)接地連接到中性線,則該 ADC 可以是 ADS131M02 等非隔離器件。這第四個(gè)器件是可選的,通常在需要進(jìn)行篡改檢測(cè)的情況下使用。
為了簡(jiǎn)單起見(jiàn),圖 9-4 中未顯示 RC 抗混疊濾波器,但建議將其用于所有通道。
微控制器使用 SPI 端口與四個(gè) ADC 器件通信,并在相應(yīng)的 CLKIN 引腳上為所有 ADC 器件提供時(shí)鐘。四個(gè)微控制器 I/O 引腳(CS_A、CS_B、CS_C 和 CS_D)生成 SPI CS 信號(hào)。SCLK、DIN 和 DOUT 連接在所有 ADC 器件之間共享。為了簡(jiǎn)化圖示,這里未詳細(xì)顯示這些連接。