基于电能测量芯片ADE7756的智能电表

基于电能测量芯片ADE7756的智能电表

总第 3 8卷 2 0 01

第 4 9l 2 第 9蚺

电洲位表Ei c￣?I e < M s L a al 【& l nL n a L n n】【【 l 0

V1 8 hD42 ) 3 l 9 S t 2 01 e一 0

基于电能测量芯片 A E 7 6的智能电度表设计 D 75赵洪山，米增强，海萍王(华北电力大学，河北保定 0 10 ) 7 0 3摘要：介绍了 AD公司的新产品 AD 7 5 I E 7 6芯片及其特性利用泼芯片设计了一种智能电度表，电度表可实现远方自动抄表功能 .该 .

关键词：智能电表；串形外围接口；差较正偏

中图分类号：P9 T 2

文献标识码： B

文章编号： 0~ 302 0 )90 4 - 3 1 1 1{0 10 -08 0 0 9

A n el e t wa t h u e e a e n I ADE7 5 i tl g n t o r m t r b s d o C i 76Z a n s a MiZ n qa g W a g Hap n h o Ho g h n, e g in, n iig

( o hn lr oe n m i, ee a i 0 10,hn) N r C i Ee i Pw rU i￣ yH bi o t 70 3 C i h t a tc v t B d t g, aAb t a t T f p p] i t d c s h p i cp e sr c: t s a e n r u e t e】n i l . c aa t r t s f n c i p we ne e I i o h r c e i i o o e h p o r ltr C sc

ADE 7 6 y 7 5 b ADI op rt n。 e uh r ein a e itlg n p we mee wi ti C r oai . h a to d sg s n w n el e t o r o r i tr t hs hc i,ai te mee s p o i e i u ci n o￣ l t a t mai e d n t r h p l h t r i r vd d w t f n t f il O e u o t r a i g me e . d h o i c Ke y wo d i t l g n o e t r s ra p r h r n e fc; fs t c l r t n r s: e l e t p w r mee;e il e i e y i tr e o e a i ai n i p a b o

O引

言

A E 76具有 2 D 75 O支管脚，其内部结构如图 1 . .它具有哺

个 _阶∑△模拟数字转换器、 _ I系统校准电路 .

本文介绍了 A 1司的新产品电能测量芯片 D公 A E 7 6及其特性，并利用它设计 l一种高精度、 D 75 r

温度传感器和具有计算功能的高逮信号处理电路。A E 7 6包括一个采样波形寄存器 ( V— D 75 WA E

低成本的智能电度表.电崖表可以应I干单相二 该『{ j线制或单， _线制系统。 1- 1. 2 1 A 75 DE 7 6简介11特性 .

F R和电能寄存器 ( E E G Y).为了系统校 O M) ANR R . r

正，还具有通道偏差校正寄存器( H O,H O ) C 1 SC 2 S、 相位校准寄存器 (H A )和功率偏差寄存器 ( PC L AP S。同时，提供了电压门槛、间间隔寄存器 O)还，时

A E 76是一个带有串行外围接口 (P)脉 D 75 S I和冲输出的高精度的专用电能测量芯片其特性如下：() 1支持 IC 6 7 1 3 E 8/ 0 6国际标准； ( ) 1 0:的动态范围内误差小于 0】 2在 001 .%;

(A L L S G Y ) S G V,A C C,以便用于检测信号电压骤降和短时低电压，该寄存器的值由用户进行设置 2工作原理 _ 1 1功率定义为电能从电源到负荷的流动速率计算瞬时功率、功率和电能的电路原理如图 2有功当电压、电流的相位差为 e时，电压、信号为 L设电流

()检测电压下降并可通过用户编程设置门 3能槛电压：

() 4提供采样波形数据；

() 5功率偏差、相位及输A偏差校准：【) 6串行外围接口(P ) S I; ()冲输出频率可调节； 7脉 ( )有中断请求 IQ和状态寄存器半漪或溢 8具 R出告警功能，i A E 7 6内部结构 2 D 75一

()、 Vi t=/ s∞ nL )、 i( to)【=/2Inc- s o.瞬时功率为

P f ￡ (= l s一 l s2 tq (: ( )Vc o Vc (t— ) ) ) o . o o有功功率为I

4— 8 -

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基于电能测量芯片ADE7756的智能电表

包第 3 8卷

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毡洲仪表

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第 9期

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图 1 A E 7 6内部结构 D 75电能为f f三7 D L=o

3利用 A E 7 6设计智能电度表 D 751J

E (dl Pn)}= ptti )=m{ ( x TTA E 7 6将输入的电压、 D 75电流信号通过各自的 模数转换器变成数字信号后，进行相乘，计算出瞬时功率 P,通过低通滤波器 I F∞再 J 2后，到有功功 P得率 P,利用功率偏差校准寄存器 A O P S的值对有功功率进行校准，人采样波形数据寄存器中，放然后对采样波形数据寄存器的值进行累加，将功率累加值 (能值 )存放在电能寄存器 A N E Y中。电 EG R A N E Y寄存器有 4 bt位，至少可存储 5的 EGR 0i s其 s累加电能值。

3l构成原理

智能电度表主要由微处理器 8C16 C、 0 9K AD 7 5、E R M 2C 8 E 7 6 E P O 5 00、电源和通信接口等部分组成，图 3如 该电度表的电压和电流输人通道，皆采用差分输人电流信号经电流互感器 C将电流转换成电 T,压信号，再经过滤波器进人 AD 75 E 7 6的 V1 P和 V1 N端。电力线 20电压信号经过分压电阻 ( 8 2V R)和滤波器 ( 7 C )变换为 2 0 V的电压信号， R、7, 5m作为 A E 7 6的 V P的输人。 D 75 2

微处理器 8C 9 K 0 16 C通过 S I写 P读 A E 76寄存器中的内容。 D 75读操作过程如

下：当读取数据时，首先向其通信寄存器写一条读取命令，该命令包括读取标志和 要读取数据寄存器的地址， D 75接收 A E76到命令并解释，然后将对应的数据通过 D U口输出，处理器接收数据，接 OT微对收数据进行处理；写操作 (当如修改偏差寄存器内容等 ),时同样应先向 AD 7 5 E7 6的通信寄存器写一条写命令， D 75 A E 76接收到命令并解释，通过 D N口接收微处并 I理器发送的数据。微处理器通过 S I P还可

基于电能测量芯片ADE7756的智能电表

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点，处理器对计算功率/微电能的程序代码很少为了使谈电表具有灵活的外部通信功能，我们精心设计

了通信软件，通信协议采用 IC E6 8 0 5 12可实现远方自动抄 0 7——O

表功能 .信线路可以采用有线或 .通无线信道，也可和用公共信息网来实现 4小结本文利用 A E 7 6设计出 r D 75

个高精度成本的智能电度表 .低 .该裘的’能指标满足 fC 8/胜 E 6 7

13 0 6国际标准，信议采用 I(通 E6 8 0 5 12 0 7—— 0,可 r’应用于高层泛

图 3智能电度表构成原理读取 A E 7 6储存的采样波形数据、温度数据等 D 75 . 该智能电表的用户参数存放在 E P O 5 0 0 E R M 2C 8中。32相位误差校正 -

建筑、居民小区的电能自动抄表系统 .

参DE V CES I

考

文

献：

[] A leE ey M t n I￣hSe] eu z A A O 1 c v nr e dg c It ei n rm【: N L G i g c i t f a d[]赵秀菊等 2作者简介： 越{ I (9 5 . . ! j 16一)粥时 II远自动抄。 收舶 _蝴 .0 10— 8 l 2 0— 5 2

机 8 C 9鲤段应用[东惜凡一版礼 X 16 M’。

微处理器通过向 A E 7 6的相位调节寄存器 D 75( H A写人“ PCI )相位误差值”由通道 V, 2中的中环节来实现相位误差校正相位误差计算li '' O

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