自动化技术|基于CSE7780的智能电能表设计

   日期:2016-05-26     来源:建材之家    作者:水暖之家    浏览:13434    评论:0    
核心提示:基于CSE7780设计的智能电能表旨在使设计方案更加合理,使之成为性价比更具优势的产品。本文对计量芯片CSE7780的性能特点和结构电路进行了分析,并从软、硬件两个方面给出符合国网智能电能表要求的设计方法。1.符合国网新标准电能计量方案CSE7780是一款高精度单相电能计量芯片,在动态范围(1500:1)内,非线性误差小于0.1%,提供两路电流有效值、一路电压有效值,在动
水暖之家讯: 基于CSE7780设计的智能电能表旨在使设计方案更加合理,使之成为性价比更具优势的产品。本文对计量芯片CSE7780的性能特点和结构电路进行了分析,并从软、硬件两个方面给出符合国网智能电能表要求的设计方法。

1.符合国网新标准电能计量方案

CSE7780是一款高精度单相电能计量芯片,在动态范围(1500:1)内,非线性误差小于0.1%,提供两路电流有效值、一路电压有效值,在动态400:1的范围内,有效值误差小于0.5%。

该芯片能够提供有功功率、有功能量、电流有效值、电压有效值、线频率、过零中断等功能,以及提供全数字增益、相位、失调校准,有功能量脉冲从 PF管脚输出。CSE7780通过一个SPI串行接口可以与外部的MCU进行通信;具有潜动阈值可调功能;内部具有电源监控电路,可以保障芯片的正常工作。CSE7780使用5V单工作电源,内置2.5V电压参考源,也可以使用外置的2.5V参考源。

CSE7780的内部功能结构框图如图1所示。在芯片工作时,将采样到的电流、电压信号先经过增益放大器,将采样信号放大,然后再通过高精度的 Sigma-Delta、模数转换器(ADC)将模拟信号转换为数字信号,得到的数字信号通过低通滤波器、高通滤波器滤去高频噪声与直流增益,从而得到需要的电流、电压采样量化的数据。将这些数据相乘,经过低通滤波器输出平均有功功率;电流、电压量化后的数据通过平方电路、低通滤波器、开方电路得到电流、电压有效值。将有功功率按时间积分,计算出有功能量。通过能量频率转换器将得到的能量通过PF引脚输出,也可通过SPI总线获得经过数字信号处理得到的数字化数值。

图1:CSE7780结构框图

2.软件设计

CSE7780寄存器的配置流程如图2所示,先设置好计量控制寄存器,能后再配置校表寄存器。

图2:参数配置流程图

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