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Número de pieza | BL0962 | |
Descripción | With phase-phase metering chip output | |
Fabricantes | SHANGHAI BELLING | |
Logotipo | ||
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BL0962 带分相输出的三相计量芯片
特点
概述
高精度,在输入动态工作范围(500:1)内,
非线性测量误差小于 0.1%
校表过程中高稳定性,输出频率波动小于 0.1%
输入信号频率变化(45Hz~65Hz)引起的测量误
差小于 0.1%
采用独创的 SLiM®低功耗设计技术。单电源工
作(5V),静态功耗 35mW(典型值),(外部采用
3.56MHz 晶振)
慢速输出脉冲(F1,F2)能直接驱动电机工作,
快速输出脉冲(CF)可用于计算机数据处理。给出各
相校验脉冲 CFA,CFB,CFC。
具有高频分相和合相脉冲输出模式,分相脉冲
CFA,CFB,CFC 的满载输出频率高达 5KHz。
(在 MCF=1,SCF=0,S0=0,S1=1 的工作模式下)
可以选择代数求和或绝对值求和两种方式来
计量三相平均功率和
防窃电功能,逻辑输出脚 REVP 用于显示三相
中任一相存在反向用电。
逻辑输出脚 REVA,REVPB, REVPC 用于分别显
示各相的反向用电或者错误用电状况。
三相代数和反向指示 REVPR,在功率代数和相
加值为负时给出反相指示。(此时 ADD_SEL=1)
芯片上有电压检测电路,检测掉电状况
具有防潜动功能
具有 16 种工作模式(其中一个为高频模式)
芯片上带参考电压源 2.42V±8%(温度系数典
型值 30ppm/℃),也可以使用外部电压源
采用 QFP44 封装形式
采用 0.35um 数模混合 CMOS 工艺,可靠性好,
工作寿命大于 20 年
BL0962 集成电路是三相电子电度表的核心计
量芯片,采用低功耗设计,外部采用
(1.8MHz~3.56MHz 的晶体振荡器),芯片静态功耗
35mW(典型值)。基于此芯片设计的三相电子电度
表具有外围电路简单、精度高、稳定性好等特点,
适用于三相三线和三相四线电力用户的电能计量。
BL0962 是基于数字信号处理的电能计量芯片,
有测量正向和负向有功功率的功能。它可以通过选
择采用绝对值或代数和相加之一的方式来计量有
功功率和。CF 输出以较高频率的脉冲,用于校验和
计算机数据处理,F1 和 F2 输出较低频率的脉冲用
于驱动脉冲电机,间接驱动机械字轮计度器计算功
率,记录用电量。BL0962 给出各相的校验频率输出
脚 CFA, CFB,CFC,可以用于各相工作显示。提供
各相反相用电指示 REVPA,REVPB,REVPC,可用于
防窃电。并具有 16 种可供选择的工作模式,用于
更广泛的电表方案的设计。
给出一个高速频率输出模式,该模式下分相频
率输出最高可达到 5KHz,可用于数字校表应用。
给出真实功率和的反向指示 REVPR,当功率代
数和为负时指示。
片内电路结构完全保证电压和电流通道的信
号在乘法器前的相位匹配。这就保证了输入信号在
45Hz~65Hz 范围内的频率变化对增益基本没有影
响。
BL0962 着重考虑了校表过程中读数误差的稳
定性的需求,成品测量数据表明输出校表脉冲信号
有极强的稳定度(CF 的波动小于 0.1%)。
注: 相关专利申请中。
框图
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1 page 10 正、负向有功功
率误差%
11 增益误差
12 电源监控电路检
测电平(掉电检测
电平)
ENP
Gain
error
Vdown
BL0962
电压通道
±110mV
Vv=±110mV,V
(I)=2mV,
cosϕ=1
Vv=±110mV,V
(I)=2mV,
cosϕ=-1
Pin43
Pin43
带分相输出的三相计量芯片
0.3 %
±5 ±7
%
电源从
3.5V~5V 变
化,电流电压
通道满幅输
入
3.9 4 4.1
V
指标说明
1)非线性误差%
BL0962 的三个电压通道输入固定,交流电压 V(V)为±150mV,功率因数 cosϕ=1,三相电流
通道输入(PIN5 和 PIN6,PIN7 和 PIN8,PIN9 和 PIN10)之间电压 Vi 在对应与 5%Ib~500%Ib
范围内,任何一点输出频率相对于 Ib 点的测量非线性误差小于 0.1%
eNL%=[(X 点误差%-Ib 点误差%)/(1+Ib 点误差%)]*100%
2)启动电流
在电表常数 C=100,基本电流 Ib=5A、cosϕ=1、V(V)=±110mV、5%Ib 点电度表误差为正
常范围的条件下,能使 Pin1 产生脉冲信号的电流回路中的最小交流电流。
3)正、负向有功功率误差%
在相等的有功功率条件下,电流输入为 Ib=5A 点,BL0962 测得的负向有功功率与正向
有功功率之间的相对误差:
eNP%=|[(eN%-eP%)/(1+eP%)]*100%|
eP%:正向有功功率误差;eN%:负向有功功率误差。
4)输入功率(正/负)
指各相电压采样信号 V(V)与各相的电流通道输入信号 V(I)乘积 V(V)*V(I)*cosϕ的符号,
大于零为正功,小于零为负功。
5)增益误差
由于工艺偏差造成的芯片与芯片的增益略有不同,这种偏离相对于标称值的百分比为增
益误差。
6)电源监控电路检测电平(掉电检测电平)
片内电源监测电路检测电源变化情况,当电源电压低于 4 伏左右时,内部电路被复位。
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5 Page BL0962 带分相输出的三相计量芯片
不同,相移不同),通过调整电压通道的外部电容 Cf 可以调整相位误差,相位误差会影响
PF=0.5 时的系统增益,造成误差。
BL0962 的制造工艺可以保证片与片的补偿值一致。
电源监视
BL0962 有片上电源监视电路,可以一直监视电压源(VDD)。当电压源小于 4V ±5% ,
BL0962 的输出被关闭。这样可以保证设备在上电和掉电下不发生异常。电源监视电路有迟
滞和滤波作用,这就能够消除噪声引起的误动作,增加抗噪性。
启动电平一般定在 4V,容限为 ± 5% 。正常情况下,VDD 上的波纹不应超过 5V ±5% 。
数字到频率转换
如前所述,通过乘法器后的低通滤波器,可以得到瞬时功率中的直流量,即平均有功功
率。然而,由于此低通滤波器不可能做成理想滤波器,因而低通后的输出信号依然会包含线
电压频率的谐波。
下图显示了输出频率 CF 的计算过程:
经过低通后,将三相功率信号进行叠加,然后通过数字到频率转换电路部分,在时间上
对功率信号累加得到输出频率信号。这种对功率信号的累加能够将平均功率中的非直流量进
一步消去(平均掉)。由于正弦信号的平均值为零,所以得到的频率信号是和平均实功率是
成正比的,上图也显示了在稳定负载(电流电压不变的情况下)下数字到频率转换的情况。
如上图所示,即使是在稳定负载条件下,输出频率 CF 也是随时间变化的。这主要是由
于瞬时平均实功率中 cos(2wt)的正弦分量。CF 上的输出频率可以达到 F1、F2 的 160 倍。如
果在更短的时间周期内累加功率,可以得到更高的输出频率。累加的时间越短,平均正弦分
量的效果就越差,这样,反映到输出 CF 就是 CF 存在大的波动。但这并不会在应用中造成
问题,若 CF 用在校验上,可以通过频率计数器来进行平均,这就会消除波纹。若 CF 用在
能量计量上,CF 输出也应该经平均来计算功率。CF 的波动对长期的计量准确性没有影响。
长期的计量相当于对输出信号的波动做了平均。
合理设计低通滤波器可以有效的抑制 CF 的波动。
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Número de pieza | Descripción | Fabricantes |
BL0962 | With phase-phase metering chip output | SHANGHAI BELLING |
Número de pieza | Descripción | Fabricantes |
SLA6805M | High Voltage 3 phase Motor Driver IC. |
Sanken |
SDC1742 | 12- and 14-Bit Hybrid Synchro / Resolver-to-Digital Converters. |
Analog Devices |
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