Журнал "Новости Электроники", номер 13, 2007 год.

Журнал "Новости Электроники", номер 13, 2007 год.Решения для счетчиков энергии MicrochipИван Смирнов В этой статье рассматриваются особенности микросхем измерения энергии MCP3905A, MCP3906A, MCP3906L, MCP3909, предлагаемых компанией Microchip для построения промышленных счетчиков энергии, а также особенности готового дизайна 3-фазного счетчика на основе МСР3909.

 

 

 

 

Повсеместное распространение электронных счетчиков энергии в течение последних нескольких лет связывают, прежде всего, с развитием микроконтроллерных технологий и, как следствие, появлением новых семейств высокопроизводительных контроллеров с расширенной периферией и сверхнизкой ценой.

Современные микроконтроллеры позволяют строить цифровые решения в области измерения электроэнергии. Они сравнимы с традиционными электромеханическими счетчиками по цене, но отличаются от них повышенной точностью, соответствием международной спецификации IEC 1036 класса 1 и возможностью реализации дополнительных функций. К последним относятся измерение действующих значений напряжения и тока, вывод информации на дисплей, сохранение измерений в энергонезависимой памяти данных и т.д.

Компания Microchip Technology Inc., ведущий мировой производитель микроконтроллеров и интерфейсных микросхем, предлагает инженерам и специалистам квалифицированную техническую поддержку и законченные решения в области дизайна счетчиков энергии, отвечающие современным требованиям рынка (рис. 1). Это микросхемы измерения электроэнергии (MCP3905A, MCP3905L, MCP3906A, MCP3909), PIC микроконтроллеры и контроллеры DSP dsPIC для построения счетчиков, энергонезависимая память EEPROM, интерфейсные микросхемы для передачи данных в сеть или на сервер, а также готовый дизайн трехфазного счетчика на основе микросхемы MCP3909 и контроллера PIC18F2520.

Рис. 1. Обобщенная схема счетчиков электроэнергии

Микросхемы измерения энергии Microchip семейства MCP3905A/05L/06A предназначены для применения в бытовых и промышленных счетчиках электроэнергии. Семейство микросхем с литерой «А» является продолжением семейства MCP3905/06 и отличается улучшенными характеристиками электромагнитной совместимости. MCP3905L имеет уменьшенную длительность импульса выхода телеметрии и драйверов механического отсчетного устройства. Это позволяет значительно снизить собственное потребление счетчика.

В таблице 1 приведены микросхемы измерения электроэнергии, запущенные Microchip в массовое производство за последний год.

Таблица 1. Микросхемы MCP390x для построения счетчиков электроэнергии

Тип Ошиб-
ка
изме-
ре-
ния,
% Дина-
мич.
дипа-
зон Коэфф.
усил.
встроен.
PGA Темпе-
ратур.
коэфф.
встро-
ен.
ИОН,
ppm/°C Ток
пот-
реб-
ле-
ния,
мА PSSR,
% Напря-
жение
пита-
ния, В Осо-
бен-
ности Дипа-
зон
рабо-
чих
темпе-
ратур,
°C Корпус MCP3905 0,1% 500:1 1:16 15 4 0,01 4,5...5,5 - -45...85 24SSOP MCP3905A - MCP3905L * MCP3906 1000:1 1:32 - MCP3906A - MCP3909 1:16 SPI-интер-
фейс -40...85 * - уменьшенная длительность импульса выхода телеметрии и драйверов механического отсчетного устройства

Основные особенности микросхем МСР390х

соответствие спецификации IEC 62053;выход для прямого подключения механического отсчетного устройства;высокочастотный выход частоты, пропорциональной мгновенному значению потребляемой мощности;программируемые усилители с фиксированным коэффициентом на каждом канале, предназначенные для использования с низкоомными токовыми шунтами;два 16-битных дельта-сигма АЦП (каналы напряжения и тока);типовая ошибка измерения - 0,1%.

Структурная схема микросхем измерения электроэнергии MCP390x приведена на рис. 2:

 

Рис. 2. Структурная схема MCP3905A/L/06A

Микросхема MCP3909 имеет интерфейс SPI, через который доступны результаты преобразований по каналам напряжения и тока, что позволяет измерять RMS напряжения, активную и полную мощность.

Микросхемы MCP390x соответствуют международной спецификации IEC 62053, имеют частотный выход, пропорциональный значению средней мощности FOTU0 и FOUT1, высокочастотный выход частоты HFOUT, пропорциональной мгновенному значению потребляемой мощности (рис. 3):

Рис. 3. Диаграмма низкочастотного и высокочастотного выходов MCP390x

MCP3905L имеют уменьшенную длительность импульса выхода калибровочной частоты и механического отсчетного устройства для проектирования счетчиков малой мощности.

MCP390x содержат два 16-битных дельта-сигма АЦП (каналы напряжения и тока) со встроенным источником опорного напряжения на 2,4 В и сверхнизким температурным коэффициентом






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.