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- 2.2 TIDA-010037概述
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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,
课程介绍
共计10课时,1小时18分49秒
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