ZHCU663A April   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. 1.2 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 TPS7A78
      3. 2.2.3 MSP432P4111
      4. 2.2.4 TPS3840
      5. 2.2.5 THVD1500
      6. 2.2.6 ISO7731B
      7. 2.2.7 TRS3232E
      8. 2.2.8 TPS709
      9. 2.2.9 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 TPS7A78 电容压降式电源
        2. 2.3.1.2 TPS3840 SVS
        3. 2.3.1.3 模拟输入
          1. 2.3.1.3.1 电压测量模拟前端
          2. 2.3.1.3.2 电流测量模拟前端
      2. 2.3.2 电流检测模式
        1. 2.3.2.1 ADS131M04 电流检测程序
        2. 2.3.2.2 使用 MCU 触发电流检测模式
          1. 2.3.2.2.1 使用计时器定期触发电流检测模式
          2. 2.3.2.2.2 MCU 进入和退出电流检测模式的流程
        3. 2.3.2.3 如何实现计量测试软件
          1. 2.3.2.3.1 设置
            1. 2.3.2.3.1.1 时钟
            2. 2.3.2.3.1.2 端口映射
            3. 2.3.2.3.1.3 用于 GUI 通信的 UART 设置
            4. 2.3.2.3.1.4 实时时钟 (RTC)
            5. 2.3.2.3.1.5 LCD 控制器
            6. 2.3.2.3.1.6 直接存储器存取 (DMA)
            7. 2.3.2.3.1.7 ADC 设置
          2. 2.3.2.3.2 前台进程
            1. 2.3.2.3.2.1 公式
          3. 2.3.2.3.3 后台进程
            1. 2.3.2.3.3.1 per_sample_dsp()
              1. 2.3.2.3.3.1.1 电压和电流信号
              2. 2.3.2.3.3.1.2 频率测量和周期跟踪
            2. 2.3.2.3.3.2 LED 脉冲生成
            3. 2.3.2.3.3.3 相位补偿
    4. 2.4 硬件、软件、测试要求和测试结果
      1. 2.4.1 所需的硬件和软件
        1. 2.4.1.1 注意事项和警告
        2. 2.4.1.2 硬件
          1. 2.4.1.2.1 与测试设置的连接
          2. 2.4.1.2.2 电源选项和跳线设置
        3. 2.4.1.3 软件
      2. 2.4.2 测试和结果
        1. 2.4.2.1 测试设置
          1. 2.4.2.1.1 SVS 和电容压降功能测试
          2. 2.4.2.1.2 电表计量精度测试
          3. 2.4.2.1.3 电流检测模式测试
          4. 2.4.2.1.4 查看计量读数和校准
            1. 2.4.2.1.4.1 从 LCD 中查看结果
            2. 2.4.2.1.4.2 从 PC 校准和查看结果
              1. 2.4.2.1.4.2.1 查看结果
              2. 2.4.2.1.4.2.2 校准
                1. 2.4.2.1.4.2.2.1 增益校准
                  1. 4.2.1.4.2.2.1.1 电压和电流增益校准
                  2. 4.2.1.4.2.2.1.2 有源功率增益校准
                2. 2.4.2.1.4.2.2.2 偏移校准
                3. 2.4.2.1.4.2.2.3 相位校准
        2. 2.4.2.2 测试结果
          1. 2.4.2.2.1 SVS 和 TPS7A78 功能测试结果
          2. 2.4.2.2.2 电表计量精度结果
          3. 2.4.2.2.3 电流检测模式结果
  9. 3设计文件
    1. 3.1 原理图
    2. 3.2 物料清单
    3. 3.3 PCB 布局建议
      1. 3.3.1 布局图
    4. 3.4 Altium 工程
    5. 3.5 Gerber 文件
    6. 3.6 装配图
  10. 4相关文档
    1. 4.1 商标
  11. 5作者简介
  12. 6修订历史记录
2.4.1.2.1 与测试设置的连接

交流电压和电流可应用于电路板，以便在以下几点进行测试：

  • 端子块“J22”为两位端子块，用于连接火线和零线电压。若需以零线为基准连接分流器和系统地线，请将左侧标有“NEG”的端子排连接至零线，右侧标有“POS”的端子排连接至火线。若需以火线为基准连接分流器和系统地线，请将左侧标有“NEG”的端子排连接至火线，右侧标有“POS”的端子排连接至零线。如果系统以火线为基准，请注意，从 ADS131M04 获取的所有电压样本应在软件中乘以 –1，以确保电压和电流之间的相位关系在功率测量结果中正确反映。
  • 端子块“J25”连接到分流器的输出端子。该端子块是一个三位端子块，其位置标记为“POS”、“GND”和“NEG”。对于本设计中使用的增益为 32 的情况，该端子块“POS”与“NEG”之间的差分电压应小于 ±37.5mV。请勿在此处连接 CT，因为该通道的电路没有配置负载电阻，而 J26 的电流测量电路则配备了负载电阻。图 2-25 展示了分流器端子与 J25 端子块上的对应位置之间的映射。馈送到 J25 的 POS 和 NEG 位置的分流器的差分电压输出不应超过 ±37.5mV。
  • 端子块“J26”对应于 CT 后面的电流输入端。这是三位置端子块，但仅使用最左侧和最右侧位置。中心位置连接至 GND，不连接至 CT。将 CT 的正极端子连接到最右侧的端子块位置（标记为“POS”）。将 CT 的负极端子连接到最左侧的端子块位置（标记为“NEG”）。选择施加到 CT 输入端的电流，使电流不超过 100A。此外，在执行任何测试之前，请确认该端子块已牢固连接到 CT 的两个输出引线。

TIDA-010036 分流器端子和 J25 端子块位置之间的映射图 2-25 分流器端子和 J25 端子块位置之间的映射

图 2-26 显示了使参考设计正常工作所需的各种测试设置连接。如果分流器和系统以零线为基准，则 V+ 对应火线连接，-对应零线连接。如果分流器和系统以火线为基准，则 V+ 对应零线连接，V-对应火线连接。

Ishunt+ 和 Ishunt- 对应设计分流器的电流输入，而 ICT+ 和 ICT- 则对应设计电流互感器的电流输入。

TIDA-010036 适用于测试设置连接的参考设计视图图 2-26 适用于测试设置连接的参考设计视图