内置振荡器的电能测量芯片ADE7757及其应用

3.4 传输函数

a. F1和F2的频率输出

如前所述,F1和F2的频率输出是对有功功率信号较长时间的积累,它与平均有功功率成比例｡输出频率与输入电压和电流信号的关系如下:

Freq=(515.84V1rms V2rms F1-4)/V2ref

其中,Freq为F1和F2的输出频率,单位为Hz,V1rms和V2rms是通道V1和V2的差分电压信号输入(V),Vref为参考电压(2.5V±8%),F1-4是表2中由逻辑输入S0和S1选择的四种可能的频率之一｡

b. CF的频率输出

表3所列为CF最大输出频率与F1､F2之间的关系｡当逻辑输入SCF为0,而S1和S0为1时,其最大值为2.867kHz｡

  

3.5 ADE7757与微控制器的接口

ADE7757与微控制器最简易的连接方式可利用CF的高频输出来完成｡连接时,可将CF设置为最大输出频率(如图4所示),并将CF连接至MCU计数器或接口,然后在MCU内部定时器规定的时间内计数脉冲,并取平均功率等于平均频率,同时,该值也等于计数所得值与计数时间的比值｡这样,此计数时间内所消耗的能量为平均功率与时间的乘积,也就是说计数值/时间与时间乘积的计数值｡



4 应用电路

利用ADE7757可以很方便地构成一个完整的低成本､微功耗的电能测量仪表｡图5为其应用电路,图中,A3和A4接入电流传感器送来的电压信号,并经电容滤波后送入V1通道｡A1和A2接入电压传感器送来的电压信号并经可变电阻(用来调节精度)送入V2通道｡A7､A8接到记度器,用CF输出的脉冲来驱动记度器走字｡A5､A6输出F1和F2的脉冲可接到脉冲线｡其中,VD3用来指示输出的脉冲,VD4指示反向输入,78L05用来给ADE7757提供+5V电源｡RCLKIN直接接6.2kΩ电阻,从而使该电路不用外加振荡器｡

笔者按照上述原理与电路研制了一台电能表,并用它来驱动记度器,使用结果非常满意,误差非常小,其跳变在0.2以内,且功耗也非常小｡

5 结论

通过上述分析与试验,ADE7757必将在电能测量中得到广泛的应用｡它不仅具有较为简单的电路结构,而且所需的单片机资源也很少｡