PDF《BL6523GX》

2 mA

5、工作原理 5.1 系统框图 电流信号和电压信号先分别经增益放大器(PGA)和高精度的模数转换(ADC)将模 拟信号转换为数字信号,后通过降采样滤波器(SINC4) 、高通滤波器(HPF)滤去高频噪 声与直流偏移,得到需要的电流波形数据和电压波形数据. 将电流波形数据和电压波形数据相乘,便得到瞬时有功功率,接着经过低通滤波器 (LPF1) , 输出平均有功功率. 这里分别计算了电流通道 A 和电流通道 B 的平均有功功率. 选择其中一路有功功率通过积分,可获得有功能量. 电流波形数据和电压波形数据分别通过平方电路(X2 ) 、低通滤波器(LPF) 、开根电路 (ROOT) ,分别得到电流有效值和电压有效值. 电流有效值和电压有效值的乘积可以获得视在功率, 有功功率和视在功率的比例为功率 因子. 当A和B通道的电流有效值或有功功率相差一定数值, 或A和B通道的平均有功功率 相差一定数值时候,输出 FAULT 信号,指示两相不平衡状况. BL6523GX 单相多功能电能计量芯片 上海贝岭股份有限公司

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33 V1.11 上海市宜山路

810 号021-24261000 BL6523GX 单相多功能电能计量芯片 上海贝岭股份有限公司

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810 号021-24261000 5.2 前端波形计算 前端波形计算包括增益放大器 (PGA) 、 高精度的模数转换 (ADC) 、 相位校正 (PHASE) 、 降采样滤波器(SINC4) 、高通滤波器(HPF)及通道增益调整等模块,得到需要的电流波 形数据和电压波形数据(IA_WAVE,IB_WAVE,V_WAVE) . (上图以 A 通道电流为例) 5.2.1 前端增益调整 BL6523GX 每个模拟通道具有一个可编程益放大器 PGA,其可选增益

7 级可调整.增 益选择可以通过对增益寄存器(GAIN)的写入来实现,GAIN 的缺省值为 000H. 增益寄存器各用

4 位用来选择电流通道或电压通道的 PGA.电流 A 通道用[3:0]位,电流B通道用[7:4]位,电压 V 通道用[11:8]位. 如电流 A 通道,用[3:0]位调整. x000 =

1 倍x001 =

2 倍x010=4 倍x011=8 倍x100=16 倍x101=24 倍x110=32 倍x111 不可设 5.2.2 相位补偿 BL6523GX 提供了对电流电压通道间相位误差进行数字校准的方法. 它通过在电流通道 或电压通道,引入一个可数字设置的时间延时,来补偿由于外部 PCB 布局布线所造成的通 道间的相位误差.这种方法只适用于±0.635?范围的小相位误差.注意,利用时移技术来修 正大的相位误差会在高次谐波中引入显著的相位误差. 相位校准寄存器(PHCAL)是二进制

24 位寄存器,其中[7:0]补偿电流 A 通道、[15:8] 补偿电流 B 通道、 [23:16]补偿电压 V 通道, 缺省值为 000000H. 每8位中最高位为使能位, 以电流 A 通道为例,[7]=0 时,关闭补偿;

[7]=1 时,补偿有效.用[5:0]位细调延时时间, 1LSB 对应

1 个延时,最大

63 个延时,每个延时 0.5587us.对于 50Hz 的输入信号,相应最 小相位补偿的分辨率为 0.01?,最大可调 0.635?. 5.2.3 输入偏差校正 BL6523GX 还包含了输入偏差校正寄存器(IA_CHOS,IB_CHOS、V_CHOS) ,这些

16 位寄存器的缺省值为 0000H.它们以

2 的补码形式的数据来分别消除电流 A 通道、电流 B 通道和电压 V 通道模数转换带来的偏差.这里的偏差可能是源于输入以及模数转换电路本 身产生的 offset.偏差校正可以使在无负载情况下输入波形 offset 接近 0. BL6523GX 单相多功能电能计量芯片 上海贝岭股份有限公司

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