ZHCUCS6 February   2025 AMC131M03 , MSPM0G1507

 

  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 主要系统规格
    2. 1.2 终端设备
    3. 1.3 电表
    4. 1.4 电能质量监测仪，电能质量分析仪
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 电压测量模拟前端
      2. 2.2.2 用于电流测量的模拟前端
      3. 2.2.3 XDS110 仿真器
      4. 2.2.4 Bluetooth® 数据传输
      5. 2.2.5 两个模块之间的 Bluetooth® 连接
      6. 2.2.6 Bluetooth® 到 UART 连接
      7. 2.2.7 使用 TMAG5273 线性 3D 霍尔效应传感器进行磁篡改检测
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1  MSPM0G3507
      2. 2.3.2  AMC131M03
      3. 2.3.3  CDC6C
      4. 2.3.4  RES60A-Q1
      5. 2.3.5  TPS3702
      6. 2.3.6  TPD4E05U06
      7. 2.3.7  ISOUSB111
      8. 2.3.8  LMK1C1104
      9. 2.3.9  MSP432E401Y
      10. 2.3.10 TPS709
      11. 2.3.11 TMAG5273
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
      1. 3.1.1 计时系统
        1. 3.1.1.1 BAW 振荡器
        2. 3.1.1.2 晶体振荡器
        3. 3.1.1.3 PWM
        4. 3.1.1.4 时钟缓冲器
      2. 3.1.2 SPI 总线配置
      3. 3.1.3 LED 和 UART 的跳线设置
    2. 3.2 软件要求
      1. 3.2.1 用于 PC GUI 通信的 UART
      2. 3.2.2 直接存储器存取 (DMA)
      3. 3.2.3 ADC 设置
      4. 3.2.4 校准
    3. 3.3 测试设置
      1. 3.3.1 与测试设置的连接
      2. 3.3.2 电源选项和跳线设置
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      3. 3.3.3 注意事项和警告
    4. 3.4 测试结果
      1. 3.4.1 电表计量精度结果
      2. 3.4.2 辐射发射性能
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 PCB 布局建议
        1. 4.1.3.1 布局图
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5作者简介

2.2.1 电压测量模拟前端

全球许多地区市电的标称电压为 100V 至 240V，因此需要按比例降低电压，才能被 ADC 检测。图 2-2 显示了用于此电压调节的模拟前端，在 J11 上为 C 相施加电压，每个 A 相和 B 相也使用类似的电路。

TIDA-010244 电压输入的模拟前端图 2-2 电压输入的模拟前端

电压输入的模拟前端有一个分压器网络（R70、R71、R72 和 R69）和一个 RC 低通滤波器（R68、R73、C56、C57）以及 C58，如 图 2-2 中所示。

或者，可以选择添加一个高精度电阻分压器 RES60A (U17)。该电阻分压器以 1000:1 的比率降低电压，是具有 R70、R71、R72 和 R69 的分立式分压器的替代方案。若要使用 RES60A 而不是串联电阻链分压器网络，、请更改以下元件：

  • 移除 R69、R70、R71 和 R72
  • 放置 R127 (0Ω)
  • 放置 RES60A

对 A 相和 B 相执行类似的步骤。

在较小电流下，如果不执行功率偏移量校准，电压-电流串扰对有功电能精度的影响要远大于对电压精度的影响。为了更大限度地提高在较低电流下的精度，在本设计中，电压通道并未使用整个 ADC 范围。即使在该设计中对电压通道使用减小的 ADC 范围，仍可为测量电压提供足够的精度。方程式 1 显示了在给定的市电电压和选定的分压器电阻值下，如何计算馈入 ADC 电压通道的差分电压范围。

方程式 1. V A D C _ S w i n g , V o l t a g e = ± V R M S × 2 R 69 R 70 + R 71 +   R 72 +   R 69

根据此公式和 方程式 1 中选定的电阻值，对于 120V 市电电压（在线及中性线间测得），ADC 电压通道输入信号的电压摆幅为 ±128.47mV (90.8mVRMS)。对于 230V 市电电压（在线及中性线间测得），前端电路的 230V 输入会产生 ±246.23mV (174.11mVRMS) 的电压摆幅。±128.47mV 和 ±246.23mV 电压范围均完全处于 –1.3V 至 +2.7V 范围内（如果增益= 1，请参阅具有集成式 DC/DC 转换器的 AMC131M03 三通道、64kSPS、同步采样、24 位增强型隔离式 Δ-Σ ADC 数据表的建议运行条件 部分），ADC 可感应电压。