CS5484:高精度四路能量测量模拟前端解决方案

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简介:CS5484:高精度四路能量测量模拟前端解决方案

Cirrus公司的CS5484是高精度四路能量测量模拟前端(AFE),每路集成了4阶24位Delta-Sigma模数转换器(ADC),基准电路,并提供EXL信号处理核,以进行有用、无用和表观功率测量。支持并联电阻,CT和Rogowski线圈电流传感器,动态范围4000:1的能量测量精度0.1%,动态范围1000:1的电流RMS测量精度0.1%,单电源3.3V工作,功耗低于13mW。

计算输出是通过一个可配置的能量脉冲,或通过直接UART/ SPI串行访问片上寄存器。瞬时电流、电压和功率的测量,也可通过串口。提供多个串行选项,以增加客户的灵活性。 SPI提供更高的速度,和2线UART,最大限度地减少了所需隔离的成本。

四个可配置的数字输出提供能量脉冲、过零、能源方向和中断功能。在多种条件下可以产生中断,包括电压骤降或骤升和过流等等。通过校验和写保护来保证片上寄存器的整合性。CS5484可以与各种电压和电流传感器连接,包括分流电阻器,电流互感器,Rogowski线圈。其片上功能使得数字校准简单易行,和超级快速,减少了客户生产线所需的时间。其低漂移片上基准电压确保了温度性能。该器件需要一个单一的3.3V电源,功耗低于13mW。为了尽量减少空间需求,CS5484的封装为低成本的5mm x 5mm28引脚QFN封装。

CS5484主要特性

•较好的模拟性能与超低的噪声水平和 高信噪比

•能源测量精度为0.1%(4000:1动态范围内)

•电流RMS测量精度为0.1%(1000:1的动态范围)

• 4个独立的24位四阶Delta-Sigma调制器用于电压和电流测量

• 4个可配置数字输出用于能量脉冲,过零,或能源方向

•支持分流电阻,CT和Rogowski线圈电流传感器

•片上测量/计算:

–有功,无功,视在功率

– RMS电压和电流

–功率因数和线路频率

–瞬时电压,电流和电源

–过电流,电压骤降,电压膨胀检测

–超快速芯片的数字校准

–通过校验码的内部寄存器保护和写保护的UART/ SPI串行接口

–片上温度传感器

–片上电压参考(25 PPM/℃典型值)

• 3.3V单电源供电

•超细相位补偿

•低功耗:<13mW

•电源配置

- GNDA = GNDD = 0 V, VDDA = +3.3 V

• 5mm×5mm的28引脚QFN封装

CDB5484/80/90U 评估板

多个模拟输入连接选项,配置输入滤波器,直接和孤立的数字接口,多种电源选项,板上可编程微控制器,以及与视觉LED液晶显示面板。该板是一个灵活,强大的客户开发工具,可用于各种功率/电能计量应用。GUI软件提供简单而完整的访问和控制板载CS5484设备。包括原始ADC数据采集与时域功能、频域和直方图分析。该板被分成两个主要部分,为模拟和数字。模拟部分包括CS5484,无源抗混叠滤波器和高电压部分及衰减电阻网络。数字部分包括,C8051F342单片机,液晶显示器,硬件测试开关,复位电路,USB接口。该板还具有一个用户友好的电源连接。

CDB5484U评估板主要特性

•单机功率计应用

•电压和电流接口

•低和高电压的传感器连接

•板上可调传感器过滤器

•与PC的USB通信

• UART / SPI光隔离通信

•板上C8051F342微控制器

•单电源USB或5V供电

•板上DC / DC转换器和稳压器

• LCD电源监视器显示

• LabWindows/CVI的GUI软件

•全寄存器设置和芯片控制

•简化寄存器

•快速校准控制

• FFT分析

•时域分析

•噪声直方图分析

•参考电压访问

详情请见:

http://solution.eccn.com/solution_2012020811065884.htm

解决方案

CS5484:高精度四路能量测量模拟前端解决方案

图1 CS5484方框图

CS5484:高精度四路能量测量模拟前端解决方案

图2 CS5484典型连接框图(单相三线I2S电表)

CS5484:高精度四路能量测量模拟前端解决方案

图3 CDB5484U评估板方框图

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