新一代智能电能表计量技术及采用计量芯片BL523A的实现方案课件.pptVIP

芯片的诞生使科技化的生活方式无所不在新一代智能电能表计量技术及采用计量芯片BL6523A的实现方案

内容提要?国网智能电表对计量IC的要求?新一代计量IC的功能特点及架构?设计中需注意的问题?设计举例-2-2023/9/10星期日

电能计量IC的发展[德]爱迪生利用电解原理的直流电能表[意]费拉里利用旋转磁场的原理的交流电能[德]布勒泰无电流铁心的单磁通式的感应系5.0电能表感应式电能表的制造理论形成并1.0~2.0得到广泛应用为提高测量精度,出现电子式电能0.2~0.5表;出现多种电压电流模拟输入,模拟乘法的技术方案加入了大规模数字集成电路.出现数字乘法,数字滤波为代表的5高精度,高稳定度的电子电能表-4-2023/9/10星期日

电能计量IC技术概述采用模拟乘法器(时分割乘法器、霍尔乘法器)对电压和电流信号进行实时乘积运算得到瞬时功率信号，然后通过滤波器滤除2ω，3ω，。。。等谐波分量得到平均功率，再经电压频率转换产生脉冲输出，该方案的典型代表是BL093X系列IC-5-2023/9/10星期日

电能计量IC技术概述采用两个完全独立的A/D转换器分别对电流和电压通道进行实时采样，然后采用数字乘法器求出瞬时功率信号，再经过LPF滤除高频量化噪声得到瞬时实功率信号，由数字积分器对该功率信号积分变成能量信号，最后由DTF转换为脉冲输出。-6-2023/9/10星期日

时分割乘法器型精度-7-2023/9/10星期日

ADC类型优点：1高速，每秒可以进行1001万在14bits高分辨率1高分辨率，高达20bits在过去几年，Sigma-Delta结构得2相对于IntegratedADC转和换速率，必须采用到广泛使用，主要应用于高分辨率VFC，有高的转换速率。高阶调制器。AD转换电路。Sigma-Delta最大的3能在Mixed-signalCMOS电2与SAR结构，和一个优点是能与DSP技术相结合，路中提供低成本高精度的解决IntegratingADC相比，-8-2023/9/10星期日

单相电能计量IC?简单有功计量?单相有功计量IC(ADE7755、?VRMS、IRMS、P、Q、S、BL6503、ATT7021）PF、Freq?单相有功双通道计量IC（?正向P、Q、有功能量、无?反向P、Q、有功能量、无功能量?数据接口?SPI?内置晶振的计量iC（?UARTADE71056、BL0930、?单总线?I2CBL6502）?等等-9-2023/9/10星期日

国网智能电表对计量IC的要求

国网标准的新要求–相智能能表技–4.4.1量功能具有正向有功能、反向有功能量功能，能存其数据，并可以据此置合有功。能量、示当前能表的流（包括零）、功率、功率因数等运行参数。量差（引用差）不±1%。-11-2023/9/10星期日

国网标准的新要求–相智能能表技–4.7.3流降差在功率因数1.0，荷流0.01Ib～Imax化范同一只被品在相同的差化的不超0.25%-12-2023/9/10星期日

对计量IC的要求?有功功率需要区分正功、负功；有功能量也需要按正向有功能量、负向有功能量来进行累积；?要能测量电压、火线电流、零线电流的有效值，功率因数，（视在功率，工频频率等）；?计量IC的可测试范围需要加大；（以10倍表为例，10Ib～0.01Ib测试范围，同时还需要考虑120%Un，120%Imax，整个测试范围需要1440：1）?测量电参数的增加，如何对校表流程进行优化，以减少大生产时的调试时间-13-2023/9/10星期日

新一代计量IC的功能特点及架构

BL6523A的特点?高稳定性，输出频率波动小于0.1%?芯片可精确测量正负两个方向的有功功率，输出快速输出脉冲（CF）?芯片有两个电流采样端，采样火线和零线电流?芯片给出电压和双电流的有效值，可测量测量范围（1000:1）?芯片具有电压失压和断相检测功能?芯片可按需要给出中断请求信号（/IRQ）?芯片具有一个SPI通信接口，用于数据传输?芯片带参考电压源2.5V，也可使用外部2.5V电压?芯片外接晶振3.58MHz?芯片单工作电源5V，低功耗25mW（典型值）-15-2023/9/10星期日

内部框图介绍-16-2023/9/10星期日

架构说明1-17-2023/9/10星期日

架构说明2-18-2023/9/10星期日

BL6523A典型应用图-19-2023/9/10星期日

数字输出管脚功能AT输出默认值描述AT0=FAULT、AT1=REVP、AT2