三相电能计量芯片ATT7026及应用

电能计量芯片ATT7026

实用技术经脸

止乙

色相电肩计量花片一

及应用

南京航空航天大学摘要、、

南京,

罗玻

干敏梁,

是一个高精度三相电能计量芯片,

主要用于三相三线或三相妇能测量电压和电线,,,

流有效值功率功率因数等多个参数在变配电智能测控仪中采用既能降低成科简化电路又能提高测控仪的精度本文主要介绍了用接口·

“的

内部结构和它的工作原戳并给出了

电路

在官智能

测控仪中的应

关【键词】

智能测控仪

电能计量

,

一

一

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一

,

啊默』}『已

七

、

、

,

,

,

引言

接口与外部““‘·

之间进行传递

。

竹、

是一个高精度的三相电能计量芯片。

,

适△

的性能特

’

用于只相三线或三相四线

它集成了、

路二阶艺一、

参考电压电路及所有功率、

能量

有效值。

、

功

竹

妙峨

特点

丰件,

及内部框图

是用于构造

成本

、

高精度的有功

、

无

率因数及频率测量的数字信号处理等电路

能够测量

功组合电能表的专用芯片可以非常方便的实现电流电参数的测量

各相以及合相的有功

无功等功率参数、

,

同时还能测,

、

配产置

了单片机的系统电

量电压和电流有效值频率功率因数等相关参数充分满足变配电系统中智能测控仪的需求。

、

能

同时它还。

挤,“测量的旨、

“

的有功测量可达到‘级或

一或

电压

·

频率

、

功率因数等

级

,

而无功测量可达到,

…、

支持电阻网络校表以及软件校表两种校表方式

所有

或三相四线在功率,

等

级‘适用于三相三线、

计量参数以及校表参数都可以通过中国仪器仪表》

提供的

有功

无功能量测量

誉料

包括瞬时有功功率因数

无功相位

、

视频

、

、

电能计量芯片ATT7026

率

、

电压和电流有效值测量、

同时还能提供分相以及也能直接提供有,

频率

、

相位角等三相参数,

,

并将这些参数存于计量参。

合相参数功、

相序以及断相检测功能

数寄存器中

通过

口将参数传输给

计量模

无功校表脉冲输出、

两个步进电机驱动输出,

可。

块的数字信号处理框图如图

所示

。

同时输出有功无功功率且具有反向有功指示功能另外它还支持电阻网络或者软件调试电表,

电路基本参数的测量原理电压有效值二

而软件校,

表支

持增益和相位补偿到

,

小电流非线性补偿。

可测量

次以上谐波的有功和无功功率它具有通讯,

接口

,

方便与外部

单

供电

。

电流有效值,

公而弃了环丫而,

的内部结构

如图监控电路、

所示

,

的内部结构主要包括电源。

功率因数’

一

、

。,

、

’

尸尸

一‘

。“

“

‘

弓鼠若

尸

’

模数转换电路和计量模块进行监控。。

电源监控电路

三相四线合相功率尸二

是对模拟电源士

当电源电压低于

认乙队儿艺严了夕

几

寿

时

,

芯片将被复位

这有利于电路上电和掉电

认几匕

匕

时芯片的正确启动和正常工作电源监控电路被安排在延时和滤波环节中,

这在最大程度上防止了由电源噪

单相有功平均功率‘

声引发的错误

。

尸

喜

单相无功平均功率时钟控制电路」率测玫号因位处里数一一一匕一字测量氮二把封一}二二毅

电能频率转换器校表脉冲生成器

一

认二

执

匕,,。,

粤十峨

。。

,

…乙…噩」模拟信号采样参考电压

信号处理模块说明数字高通滤波器通讯接日、

主要用于去除电流电压采样数据

中的直流分量

。

数字移相滤波器电源管理

主要完成对电压信号移相。

的信

号处理在保证信号幅频响应不衰减的

前提下能够对图的内部框图

,

一

的采样信号。

进行移相带宽限制在巧以内。

“

的处理

因此无功计量的

片内集成了差分信号输人。

路。

位的,

,

采用双端

最大输人电压是

即可以输人最。

有功功率计量

大的正弦信号有效值是的输入选在

建议将电压通道,

对应的

各相的有功功率是通过对去直流分量后的电流电压信号进行乘法。、

、

左右。

而电流通道

、

时的

加法

、

数字滤波等一系列数字信号一

输人选在

左右

处理后得到的前端、

采用过采样技术,

,

计量模块主要是将从电压

电流采样通道来的数,

可充分保证电流

、

电压采样速率

根据采样定理可知次的谐波信息所,

据进行数字高通滤波和移相滤波或相位校正进行计算得到所需要的参数量,

电流

、

电压采样数据中包含高达

包括电压

、

电流有效值

、

功率

、

以依据公式尸二

助艺

计算得到的有功功率也《中国仪器仪表》以

电能计量芯片ATT7026

实用技术经电压有效值测量频率测量

电压增益补偿

电压频率有功能量无功能量无功功率

电压通道采样数据

数字高速滤波器

数字移相滤波器

能量计算

无功功率测量

功率增益补偿

视在功率计算电流通道采样数据

视在功率

数字高速滤波器

有功功率测量相位校正电流有效值测量

功率增益补偿

功率因数电流增益补偿

相位计算

有功功率功率因数相角电源

妇’数字信号处理框图

至少包含“‘次谐波信息,无功功率计量

。

先通过个等待时间,,

无功功率计量算法与有功类似只是电压信号是采用移相

低于娜为”‘当

之后的,

。

测量带宽主要受到数字移相滤波器‘次谐波。

吟然后才能通过钾读取钾时可以不需要等待一‘,,

写人

‘个

一

的命令字

,

可能需要一

的数据

即等待时间

产

频率高于“

·

时

,

则需要等待大。

的带宽限制所以无功功率的测量也可高达”视在功率·

约时也是

发送命令时在前,

功率因数

、

相角测量

“

在后

前叫

,

“