应用笔记 4453

在单相表架构中使用模拟前端MAXQ3180

By: Kevin Self

摘要 : 这篇应用笔记描述了如何改动MAXQ3180多功能、多相模拟前端(AFE),将其用于单相电测量。文中介绍了MAXQ3180系统所需要的独特的电气配置。

综述

三相电通常供给大型工业用户和多户住宅。由于电费账单是基于用电量计算的,供电部门必须精确测量所有三相电,向用户收取合理费用。很多应用中仅使用单相电,常见的是单户住宅和小型企业。单相电测量同样要求测量电器设备(电冰箱和电脑等)的功耗。

MAXQ3180是一个专用的电表测量模拟前端,用于采集并计算多相电压、电流、功率、能量等多项计量参数和多相负载的功率品质因数。外部主机通过片内SPI™总线读取计算结果。

虽然MAXQ3180设计用于测量三相电,但也可以仅使用A相,断开B相、C相的连接以测量单相电量。本应用笔记描述了如何通过一些简单步骤实现单相测量。

硬件配置

将芯片输入配置成单相测量时,必须实施如下改动:
  1. 将V1P、V2P、VN和VCOMM引脚短接在一起。
  2. 将I1P和I1N引脚短接在一起。
  3. 将I2P和I2N引脚短接在一起。

软件配置

在单相测量中使用MAXQ3180不需要特别的软件配置,只需简单忽略对应于B相和C相电压的寄存器和设置。

需特别指出,这些寄存器包括:
所有B相校准和状态寄存器
所有C相校准和状态寄存器
所有B相测量寄存器
所有C相测量寄存器
所有以“.B”或“.C”结尾的虚拟寄存器
如果不需要B相和C相测量,通过关闭对应于这两相的扫描功能可以提高器件性能。设置以下寄存器中的第3位可以关闭相应的扫描功能:
SCAN_IB
SCAN_VB
SCAN_IC
SCAN_VC

典型应用电路

下面是MAXQ3180在单相系统中的典型应用电路。

图1

结论

MAXQ3180多功能、多相AFE能够用于单相测量。只需简化器件与电网和负载的连接,即可实现这一应用。这种配置下还能够提高器件性能,因为通过关闭不用通道的扫描功能大大降低了每周期所需的计算量。