PDF《MCP39F511》

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2015 Microchip Technology Inc.

DS20005393A_CN 第1页MCP39F511 特性 ? 功率监视精度能够在4000:1的动态范围内实现0.1% 的误差 ? 快速16位处理内核上内置计算功能 - 有功功率、无功功率和视在功率 - 真实RMS电流和RMS电压 - 工频和功率因数 ? 64位宽输入和输出有功电能累积寄存器 ? 64位四象限无功电能累积寄存器 ? 有符号有功和无功功率输出 ? 延时小于100 ?s的专用过零检测(Zero Crossing Detection,ZCD)引脚输出 ? 频率和占空比可编程的专用PWM输出引脚 ? 通过延时小于5 ms的快速电压浪涌检测实现自动事 件引脚控制 ? 采用双线通用异步收发器 (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART) , 与上一版本115.2k 波特率双线串行协议相比, 速度快24倍?用于跟踪最小输出量和最大输出量的8个独立寄存器 ? 快速校准程序和简化命令协议 ? 512字节用户可访问EEPROM(通过页读/写命令 实现) ? 低漂移内部参考电压,10 ppm/°C(典型值) ? 28引脚5x5 QFN封装 ? 扩展级温度范围:-40°C至+125°C 应用 ? 家庭自动化功率监视 ? 工业照明功率监视 ? 实时测量交流/直流电源的输入功率 ? 智能配电单元 说明 MCP39F511是一款高度集成的完整单相功率监视IC, 用于实时测量交流/直流电源、配电单元、消费类和工 业应用的输入功率.它包括双通道?-Σ ADC、16位计 算引擎、EEPROM和灵活的双线接口.借助集成低漂 移参考电压低至10 ppm/°C的温漂,加上各测量通道上 94.5 dB的SINAD性能,此器件能够在4000:1的动态范 围内实现精度优于0.1%的设计. 封装类型

1 25

2 3

4 5

8 9

10 11

12 21

20 19

18 17

28 27

26 24 EVENT1 NC UART_RX COMMONA NC NC NC AV DD UART_TX RESET DV DD D GND MCLR EP

29 6

7 OSCI OSCO

13 14 COMMON B PWM

16 15

23 22 REFIN+/OUT ZCD I1+ I1- V1- V1+ AN_IN AGND D GND EVENT2 DR MCP39F511 5x5 QFN* *包括裸露的散热焊盘(EP);

(见表3-1). 带计算和电能累积功能的功率监视IC MCP39F511 DS20005393A_CN 第2页?2015 Microchip Technology Inc. 功能框图

24 位?-Σ 多级调制器 ADC + - SINC

3 数字滤波器 PGA I1+ I1-

24 位?-Σ 多级调制器 ADC + - SINC

3 数字滤波器 PGA V1+ V1-

16 位 内核闪存 计算引擎 (CE) 数字输出 UART 串行接口 UART_TX UART_RX EVENT1

10 位SAR ADC AN_IN OSCI OSCO 内部振荡器 时序生成 AVDD AGND DVDD DGND EVENT2 PWM ZCD ?

2015 Microchip Technology Inc. DS20005393A_CN 第3页MCP39F511 MCP39F511典型应用――单相双线应用原理图 注: 为匹配第6.0节定义的校准寄存器的默认值,对于图中所示的外部检测元件,专门选择了一个2 m?分流电 阻、2个499 k?电阻和1 k?电阻来实现1000:1的分压器.通过选择这些值的低容差元件(如1%容差),可 通过零点校准实现2-3%范围内的测量精度.更多信息,请参见第9.0节 MCP39F511校准 . DGND OSCO OSCI DVDD RESET AVDD I1+ I1- V1- V1+ NC NC NC REFIN/OUT+ AGND COMMONA,B NC 负载 +3.3V N L MCP1754 +3.3V AGND DGND + -

33 nF

33 nF

33 nF

1 k?

1 k?

1 k?

499 k?

1 k?

4 MHz

22 pF

22 pF

33 nF 0.01 ?F 0.47?F 470?

470 ?F

10 ?

1 ?F 0.1 ?F 0.1?F 0.1 ?F AN_IN

2 m? 悬空 N.C. MCP9700A (可选) +3.3V 至MCU UART 至MCU UART UART_RX UART_TX DR (可选) 在PCB 上连接 EVENT1 ZCD EVENT2 PWM MCP39F511

499 k? 注: MCP39F511 演示板使用一个开关电源,但低成本的电容式 电源(如图所示)足以满足许多应用的要求. MCP39F511 DS20005393A_CN 第4页?2015 Microchip Technology Inc. 1.0 电气特性 绝对最大值? DVDD 0.3V至4.5V? AVDD 0.3V至4.0V? 数字输入和输出相对于AGND的电压.0.3V至4.0V? 模拟输入 (I+、 I-、 V+和V-) 相对于AGND的电压 ......-2V至+2V? VREF输入相对于AGND的电压 0.6V至AVDD + 0.6V? 流出DGND引脚的最大电流