ZHCU648B March   2019  – February 2021

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 终端设备
      1. 1.1.1 电表
      2. 1.1.2 电能质量监测仪，电能质量分析仪
    2. 1.2 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 重点产品
      1. 2.2.1  ADS131M04
      2. 2.2.2  MSP432P4111
      3. 2.2.3  TPS3840
      4. 2.2.4  TPS25921L
      5. 2.2.5  THVD1500
      6. 2.2.6  ISO7731B
      7. 2.2.7  TRS3232E
      8. 2.2.8  TPS709
      9. 2.2.9  TVS1800
      10. 2.2.10 ISO7720
    3. 2.3 设计注意事项
      1. 2.3.1 设计硬件实现
        1. 2.3.1.1 限流器电路
        2. 2.3.1.2 28
        3. 2.3.1.3 TPS3840 SVS
        4. 2.3.1.4 模拟输入
          1. 2.3.1.4.1 电压测量模拟前端
          2. 2.3.1.4.2 电流测量模拟前端
      2. 2.3.2 如何实现计量测试软件
        1. 2.3.2.1 设置
          1. 2.3.2.1.1 时钟
          2. 2.3.2.1.2 端口映射
          3. 2.3.2.1.3 用于 GUI 通信的 UART 设置
          4. 2.3.2.1.4 实时时钟 (RTC)
          5. 2.3.2.1.5 LCD 控制器
          6. 2.3.2.1.6 直接存储器存取 (DMA)
          7. 2.3.2.1.7 ADC 设置
        2. 2.3.2.2 前台进程
          1. 2.3.2.2.1 公式
        3. 2.3.2.3 后台进程
          1. 2.3.2.3.1 per_sample_dsp()
            1. 2.3.2.3.1.1 电压和电流信号
            2. 2.3.2.3.1.2 频率测量和周期跟踪
          2. 2.3.2.3.2 LED 脉冲生成
          3. 2.3.2.3.3 相位补偿
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 所需的硬件和软件
      1. 3.1.1 注意事项和警告
      2. 3.1.2 硬件
        1. 3.1.2.1 与测试设置的连接
          1. 3.1.2.1.1 双电压连接
          2. 3.1.2.1.2 单电压连接
        2. 3.1.2.2 电源选项和跳线设置
      3. 3.1.3 软件
    2. 3.2 测试和结果
      1. 3.2.1 测试设置
        1. 3.2.1.1 SVS 和电子保险丝功能测试
        2. 3.2.1.2 电表计量精度测试
        3. 3.2.1.3 查看计量读数和校准
          1. 3.2.1.3.1 从 LCD 中查看结果
          2. 3.2.1.3.2 从 PC 校准和查看结果
            1. 3.2.1.3.2.1 查看结果
            2. 3.2.1.3.2.2 校准
              1. 3.2.1.3.2.2.1 增益校准
                1. 3.2.1.3.2.2.1.1 电压和电流增益校准
                2. 3.2.1.3.2.2.1.2 有源功率增益校准
              2. 3.2.1.3.2.2.2 偏移校准
              3. 3.2.1.3.2.2.3 相位校准
      2. 3.2.2 测试结果
        1. 3.2.2.1 SVS 和电子保险丝功能测试结果
        2. 3.2.2.2 电表计量精度结果
  10. 4设计文件
    1. 4.1 原理图
    2. 4.2 物料清单
    3. 4.3 PCB 布局建议
      1. 4.3.1 布局图
    4. 4.4 Altium 工程
    5. 4.5 Gerber 文件
    6. 4.6 装配图
  11. 5相关文档
    1. 5.1 商标
  12. 6作者简介
  13. 7修订历史记录

2.2.4 TPS25921L

TPS25921 器件是一款设计紧凑、功能丰富的电子保险丝，具有一整套保护功能。宽工作电压范围可实现对很多常用直流母线的控制。室温下 ±2% 的精密电流限制提供了出色的精度，因此 TPS25921 器件非常适合众多系统保护应用。该器件可为由 4.5V 至 18V 电压供电的所有系统和应用提供可靠的保护。对于热插拔电路板，该器件可提供浪涌电流控制和可编程输出斜率。

TPS25921 器件集成了过流和短路保护功能。精密过流限制有助于尽可能地减小输入电源的过设计，而快速响应短路保护功能可在检测到短路时立即将负载与输入隔离。该器件允许用户使用外部电阻器在 0.4A 和 1.6A 之间对过流限制阈值进行编程。

该器件可精确监控电压总线的欠压和过压情况，并断言下游系统的故障。其阈值精度为 3%，可确保对总线进行严密监控，无需单独的电源电压监控器芯片。TPS25921 器件旨在保护白色家电、STB、DTV、智能电表和气体分析仪等系统。

该器件的其他特性包括：

  • 可在发生过流事件时安全关断的过热保护
  • 针对欠压和过压故障的故障报告
  • 可选择闭锁或自动重启模式

对于电表，许多制造商都使用无线通信传输数据。这些无线模块可能需要数百毫安至几安培的电流才能在信号发射期间工作。如果发生故障，导致无线模块消耗的电流超过分配给该模块的电流，则电源可能会发生故障，这时如果电表与无线模块共用同一电源而没有某种类型的电流限制，则可能会影响仪表的计量侧。为了确保在任何时候都能正确、准确地进行计量，必须采用一种方法来控制这种电流尖峰。TPS25921 器件通过限制提供给无线通信模块的电流来解决此问题。

本设计采用该器件的闭锁版本 (TPS25921L)，使系统能够选择在热关断事件后何时复位电子保险丝。当过流情况触发 TPS25921L 器件的热关断事件时，会通过快速打开该器件并触发 FLT 信号来限制电流。此 FLT 信号被馈送到 MSP432 MCU，让其知道发生了事件。发生热关断事件后，MSP432 MCU 可以将 ENUV 引脚拉至低电平以复位器件并再次开始为无线模块供电（假设过流情况不再存在）。