2.2 TIDA-010037概述

[音乐播放] 在本视频中，在培训系列的 TIDA-010037参考设计部分的介绍中， 我们将提供 关于TIDA-010037设计的概述。 采用ADS131MO4器件的一种设计 是TIDA-010037，即使用独立ADC的 高精度分相CT电能表基准设计。 本设计为分相三线制， 支持双电压模式 和单电压模式两种配置。 本设计采用CT电流传感器， 达到0.1级精度。 本设计计算的计量参数 包括有功、无功功率、线路均方根电流、 均方根电压、功率因数、和线路频率。 计量参数被发送到PC GUI 使用RS-232或RS-485连接， 具有5千伏RMS隔离。 此外，该设计还支持 使用外部无线电或无线电模块通信。 从电路板到外部通信模块的五伏电压轨 目前被设置为1.6安培， 因此模块中的任何短路-- 无论是意外或作为篡改攻击的一部分-- 都不会影响计量。 该通信模块的电压轨上 还设有过压和欠压保护。 采用本设计的TPS25921L器件 进行限流欠压 和过压保护。 为了保护TPS25921L的输入 不受断开负载时可能发生的瞬态电压的影响， 在TPS25921L的输入端 放置了一个TPS1800设备。 在这里我们看到一个框图的设计时， 它是在双电压模式。 在这种模式下，测量了系统对中性点 和两线对中性点电压的参考值。 因此，使用了四个ADC通道。 在本设计中，ADS131MO4用于 检测两组 [? 主 ?] 电压和电流。 当有新的电压和电流样本时， ADS131MO4断定一个[听不清]引脚， 它会向MSP432发出警报。 然后MSP432会要求， 从ADS131M04的样品， 并使用这些样品计算计量参数。 MSP432还将产生 该时钟被馈送给ADS131M04， 并被M04用于生成用于采样的时钟。 在本设计中，TPS3840设备 被用作MSP432的SVS。 虽然MSP432有一个内部SVS， 但是使用TPS4830独立的SVS设备， 因为拥有一个独立于 微控制器的SVS 具有额外的安全性。 为了确定电表的启动和无功误差， 电表输出脉冲。 为了安全连接到其他设备， 这些脉冲的一个独立版本是必要的。 一个ISO 7720设备被用来 提供这些脉冲的隔离。 本设计采用ISO7731B、TRS3232E、 THVD1500、和TPS 709等器件， 还具有隔离RS232和隔离RS-485。 可以选择隔离RS232 或隔离RS-485选项与PC GUI通信。 此外，设计还支持 使用外部无线电与无线电模块通信。 从电路板到模块提供的 与1.6安培相关联， 因此模块的任何短路， 无论是意外的还是作为篡改攻击的一部分， 都不会影响计量。 该通信模块的电压轨上 还设有过压和欠压保护。 采用所设计的TPS25921L器件 进行限流欠压和过压保护。 为了保护TPS25921的输入 不受断开负载时可能发生的 过电压的影响，在TPS25921L的输入端 放置了一个TPS1800设备。 这种设计可以通过直接在电路板的DPC头 提供3.3伏的电压来供电。 或者，板上所需的3.3伏特 可以通过使用板上的 TPS70933设备 间接地提供，从施加到板上的5伏特输入 生成3.3伏特输出。 请注意，这个TPS70933设备 是一个独立的设备 比TPS70933用于[听不清]实现。 有两个TPS70933设备实际上 在这个特定的设计上。 这里我们看到一个1电压电机的框图。 其中，系统参照基础电压， 并知道两线之间的电压 是测量。 因此，此模式只需要三个通道。 这种模式是准确的假设下， 有平衡的线路电压大小 和相位角。 如果存在电压不平衡，双电压模式将是 更准确读数的最佳选择。 下面是一个表，总结了 该设计的设计参数。 本设计中的MSP432输出一个8.192兆赫的时钟 到ADS131M04时钟锁定销， 这导致调制时钟频率为4.096兆赫。 为了获得每秒8000个样本的采样率， 使用了512的OSR值。 对于相位补偿，软件FIR滤波器 是专门用来补偿任何 由[听不清]硬件本身引起的 电压电流相位差， 而不是客户的负载。 但是，请注意，ADS131M04 也可以用于相位补偿， 而不仅仅是软件FIR滤波器。 对于这些设计， MSP432运行速度为48兆赫， 用于与ADS131M04通信的 SPI时钟 使用8.192兆赫频率。 本设计支持分阶段三线连接， 或两阶段三线连接。 对于分相选项，该设计 既支持测量线对中性电压， 也支持只测量线对线电压， 即所谓的单电压模式。 此外，这个设计只使用电流[听不清] 从我们目前的传感器。 它根本不使用分流器。 通过电流互感器的使用， 本设计获得了精度在0.1%以内的 有功功率。 这张表总结了 类似的TIDA-010036和TIDA-010037设计的不同， 它们都有一个ADS131M04设备。 为了比较这两种设计， TIDA-010036设计 用于单相二线系统，而TIDA-010037设计 用于三相三线系统 或三相三线系统。 TIDA-010037设计 支持两种分相系统配置。 在第一个配置中， 系统从中性点引用，并同时测量 线到中性点的电压。 对于第二种配置，系统 引用其中一条线路， 并且只测量线路对线路的电压。 TIDA-010036设计使用一个分流器 作为主要电流传感器， 一个电流互感器作为次要通道。 其中一个传感器 测量线路电流，另一个 测量中性电流。 对于TIDA-010037 设计，只使用电流互感器。 由于TIDA-010036设计使用分流器， 它的目标是0.5级精度。 另一方面，对于TIDA-010037， 它的目标精度为0.1级。 从两种设计中，只有TIDA-010036 支持当前检测模式。 这两种设计的 另一个不同之处是电源。 TIDA-010036采用 TPS7A78 AC/DC上限供应， 可以为干线供电。 TPS7A78设备提供电源良好 和电源故障指示，这在 TIDA-010037中不提供。 TIDA-010037没有AC/DC电源， 而是使用TPS709 LDO，用于调节 和输入直流电压到3.3伏， 用于为电路板供电。 此外，TIDA-010037的设计允许通信 ]听不清]从通信模块， 其中电源轨道为这个通信模块 提供了TIDA-010037板。 通信模块导轨采用TPS25921L 为通信模块提供过压和欠压保护， 并限制通信模块的电流， 防止模块上的任何短路 影响系统其余 电源。 两种设计的最终区别在于 某些计量参数的计算。 对于TIDA-010036，除了线路电流， 还测量中性电流。 然而，TIDA-010037没有测量到这一点。 此外，TIDA-010037传递累积功率 和累积能量参数，