基于ade7755設(shè)計(jì)的電表功率計(jì)量

1、電能計(jì)量芯片電能計(jì)量芯片ADE7755是ADI公司生產(chǎn)的一款用于電能計(jì)量的芯片，其技術(shù)指標(biāo)超過(guò)了IEC1036規(guī)定的準(zhǔn)確度要求[7]。它將有功功率的信息以頻率的形式輸出。在5060Hz輸入信號(hào)時(shí)都能滿足IEC6871036標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試精度要求，在1000：1的輸入動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，測(cè)試誤差小于0.1%。其功能框圖如圖3.1所示，實(shí)物圖如圖3.2所示。圖3.1ADE7755功能框圖圖3.2ADE7755芯片實(shí)物圖3.1ADE7755ADE77

2、55的特點(diǎn)的特點(diǎn)ADE7755應(yīng)用了過(guò)采樣ADC和DSP相結(jié)合的技術(shù)，對(duì)溫度的敏感度很低，即使在很高的環(huán)境溫度下也能維持較高的測(cè)試精度。ADE7755只在ADC和基準(zhǔn)源中使用模擬電路，所有其他信號(hào)處理（如相乘和濾波）都使用數(shù)字電路，這使其在惡劣的環(huán)境條件下仍能保持極高的準(zhǔn)確度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。簡(jiǎn)化了抗混疊濾波器的設(shè)計(jì)。電流通道PGA進(jìn)一步簡(jiǎn)化了傳感器接口。電流通道中的HPF濾掉電流信號(hào)中的直流分量，從而消除了由于電壓或電流失調(diào)所造成的有功功

3、率計(jì)算上的誤差。有功功率是從瞬時(shí)功率信號(hào)推導(dǎo)計(jì)算出米的，瞬時(shí)功率信號(hào)是用電流和電壓信號(hào)直接干相乘得到的。為了得到有功功率分量(即直流分量)，只要?jiǎng)⑺矔r(shí)功率信號(hào)進(jìn)行低通濾波就行了。圖3.3示出了瞬時(shí)有功功率信號(hào)如何通過(guò)對(duì)瞬時(shí)功率信號(hào)進(jìn)行低通濾波來(lái)獲取有功功率，這個(gè)設(shè)計(jì)方案也能正確計(jì)算非正弦電流和電壓波形在不同功率因數(shù)情況下的有功功率。所有的信號(hào)處理都是由數(shù)字電路完成的，因此具有優(yōu)良的溫度和時(shí)間穩(wěn)定性。ADE7755工作原理若電壓U(t)和

4、電流I(t)均為正弦波，且：則瞬時(shí)功率P(t)為平均功率P為：ADE7755是一種采用電壓和電流直接相乘的方法得到瞬時(shí)有功功率，再由瞬時(shí)有功功率求出平均有功功率。如圖2所示，由電壓傳感器和電流傳感器得到電壓和電流信號(hào)分別經(jīng)兩路AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入電壓通道V2N、V2P和電流通道V1N、V1P。電流通道中的高通濾波器是用來(lái)濾除電流分量中的直流電流，以便減小電流直流分量對(duì)瞬時(shí)有功功率計(jì)算的影響。經(jīng)濾波后的電壓和電流信號(hào)經(jīng)乘法器相乘后