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详解智能电网的主流计量芯方案

2012-03-14 13:16来源:21IC关键词:智能电网智能电表电能表收藏点赞

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1.BL6523A的采样参数设计

控制寄存器(MODE)选择:例如设计电表Un=220V(Un:额定电压)10(60)A(电流规格),电表常数为1600imp/kWh。BL6523A的电压、电流输入通道允许输入的最大信号为±660mV峰值(即有效值467mVrms)。电压通道需要考虑满足130%Un的过压,以及信号冗余,可通过电阻匹配220VAC电压降至280mV左右,作为电压通道输入。电流A通道考虑锰铜的发热,10(60)A表可采用200~250μΩ锰铜,假设采用250μΩ锰铜,在Imax=60A电流时,电流输入通道的采样信号为60A×250μΩ=15mVrms;根据电流通道的最大允许输入信号467mVrms,电流A通道可采用16倍增益。电流B通道采用互感器1000:1;负载电阻4Ω,电流通道B采用1倍增益。

综上分析,电流A通道16倍增益,电流B通道1倍增益,电压通道1倍增益;增益寄存器15H(GAIN)写入00FH,14H(MODE)写入800H。

2.BL6523A分频系数选择(WA_CFDIV)

电表常数为1600imp/kWh,可知在Imax时对应的CF输出频率为(220×60×1600)/(3600×1000)=5.87Hz,此时电压通道输入信号为280mVrms,1倍增益;电流通道输入信号为15mVrms,16倍增益,对应到电流电压通道满幅信号输入时的CF输出频率为5.87×467×467/(280×15×16)=19.05Hz,有功CF缩放比例寄存器19H(WA_CFDIV)可选择008H。

3.BL6523A其他重要寄存器使用

a.有功防潜动阈值设置

如在Ib、Un情况下,有功功率寄存器0AH的值为249F0H(150000),要求0.4%Ib能正常启动,则可将防潜动阈值设为0.2%Ib对应的有功功率,即12CH(300);有功防潜动阈值寄存器设定值为300/(2×1.36)=110(06EH)。

b.反向指示阈值设置

如在Ib、Un情况下,有功功率寄存器0AH的值为249F0H(150000),要求大于0.4%Ib能指示反相,则可将反相指示阈值设为0.4%Ib对应的有功功率,即258H(600);反相指示阈值寄存器设定值为600/(32×1.36)=13(00DH)。

c.有功误差调整

在100%Un、标准电流Ib1.0下测试,由校表台获得误差Err,如Err为负值,则WATTGN=;如Err为正值,则WATTGN=(WATTGN:功率增益)。2EH电流A通道增益调整寄存器A_CHGN;2FH电流B通道增益调整寄存器B_CHGN;12位寄存器,补码形式,增益调整范围±50%。

d.相位调整

相位补偿的原理是将一个小的时间延时或超前引入信号处理电路以对小的相位误差进行补偿。相位校正寄存器为8位寄存器;D7为使能位,=1时开启相位补偿,=0时关闭相位补偿;D6…D0为延时或超前时间,2.2us/1LSB。相应的分辨率为360°×(1/450kHz)×50Hz=0.04°,最大可调5.08°。在100%Un,标准电流Ib0.5L下测试,测得误差Err,寄存器值=[int(θ/0.04-1)]&0x80,int为取整操作;如果Err为正值,改动电流通道相位寄存器IAPHCAL、IBPHCAL;如果Err为负值,改动电压通道相位寄存器VPHCAL;1EH,电流A相位校正寄存器IA_PHCAL;1FH,电流B相位校正寄存器IB_PHCAL;20H,电压相位校准寄存器V_PHCAL。

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