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AS8168
单相的平均电能计量IC
与片内校准,步进电机驱动器和LED输出
数据表
特点
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
描述
的AS8168是一个非常准确的单相双向
平均电能计量集成电路,其中
超越所有的精度要求IEC1036
交流电静电式电能表。测得的
能量被转换成脉冲输出的数
脉冲正比于所测得的能量。
该AS8168非常适用于'独立'电表使用
的应用,其中所述集成电路直接驱动一个
用两相步进机电计数器
电机,或更复杂的计应用中,
AS8168接口直接连接到微控制器。
高度集成的AS8168的设计包括所有的
所需的功能块。块包含的模拟
到数字转换器( ADC),用于电压和电流
信道,数字滤波器,数字信号处理块,一个
控制块和非易失性校准存储器的
VP
VN
AGND
卜FF器
数字
滤波器
非挥发
校准
ΣΔ -MOD
PROG
动力
计算
VDDD
VDDA
IP
IN
ΣΔ -MOD
数字
滤波器
VREF
XIN
XOUT
VSSD
VSSA
非常准确的,超越的准确性
在IEC1036规范与要求少
超过0.1 %的误差超过1000: 1的动态范围
片上可编程电流输入增益适合
与低电阻分流电阻或电流用
变压器
片内编程输出脉冲速率选择。
片上校准,无需外部
电阻网络或微调电位器
可编程片上防蠕变空载下
条件
所有片上可编程功能可以是
重编程的第二时间
输出直接驱动机电计数器或
一个两相步进电机计数器和消费
LED指示灯
快速校准脉冲输出,用于高速手动或
自动校准
片内基准电压源和电源
监测
双向或单向电能计量,
有方向指示输出可
片上编程。片上编程实现
当前输入增益的设置,抗蠕变
阈值时,输出脉冲速率和系统
校准。一体化的高级别确保了
非关键的外部元件的最小数目是
所需。
芯片上的防爬电路确保了AS8168
不输出脉冲,当仪器处于空载
条件,而IEC1036抗蠕变试验
要求完全符合,无论是直接的还是
变压器接线米。
该AS8168提供了三种不同的脉冲输出。步进
直接驱动步进电机马达驱动输出
显示器, LED输出能量消耗的指示
和一个专用的高频输出为快速单点
系统校准。
该AS8168可在任何表面贴装SOIC- 18
或双列直插式DIP- 18封装。
框图
水晶
OSC
POR
CAL
控制
LED
MON
MOP
图1
该AS8168框图
1.2版, 2月11日05
DIRO
DIRI
TM
分页: 30 1
数据表AS8168
典型连接电路
负载
VDD (5V)
IP
VDDA VDDD
PROG
TM
IN
LED
分流
校准
程序设计
LED输出
VN
CAL
VP
XIN
XOUT VSSA VSSD
DIRI
MOP
MON
DIRO
校准
脉冲输出
步进电机
输出
VSS
电压
调节器
VDD (5V)
VSS
N
L
图2
为AS8168的典型连接电路
引脚配置
1
VP
2
3
TM
4
VSSA
5
PROG
6
VSSD
7
DIRO
8
CAL
9
MOP
LED
10
MON
VDDD
11
XOUT
12
XIN
13
VDDA
14
DIRI
15
VN
IN
17
IP
16
18
科幻gure 3
该AS8168的引脚配置
1.2版, 2月11日05
分页: 30 2
数据表AS8168
引脚说明
PIN号
1
2
3
引脚名称
VP
VN
TM
描述
正输入端的电压的通道。 VP是一个差分输入与VN 。的差分电压
应设置在
±150mV
峰值额定电压的条件。 VP是一个模拟输入引脚。
负输入端的电压的通道。 VN是差分输入, VP 。 VN通常绑定到0V
势( VSSA ) 。 VN是一个模拟输入引脚。
关于“通电”时,测试模式输入定义了设备的操作模式。无论是“正常
操作“或”校准“模式可被选择。 TM具有一个片上下拉电阻和
在“正常操作”悬空。 TM必须设置为逻辑'1' '上电'到
将设备设置为在“校准”模式。
负模拟电源。 VSSA是用于芯片上的模拟电路的接地参考。
编程引脚校准程序。 PROG是一个模拟输入引脚必须离开
在正常操作期间不连接。注: PROG不能连接到VSS 。
消极的数字供电。 VSSD是用于芯片上的数字电路的接地基准。
方向输出提供电流流过电流传感器的方向的指示。
此数字输入/输出具有一个片上下拉电阻,并提供逻辑“0”为正
电源和逻辑“1”为负电源。 DIRO作为在编程周期的输入。
此输出可直接连接到一个发光二极管,具有驱动为4mA 。
快速储能脉冲输出进行校准。 CAL脉率是可编程的,并依赖于
选择MON / MOP频率。
正电动机驱动信号。 MOP和MON的低频输出,用于直接驱动双
相步进电机。的MOP / MON输出频率是可编程的,适合所有
行业标准,可驱动10mA电流。
负电动机驱动信号。 MON和MOP的低频输出,用于直接驱动双
相步进电机。的MOP / MON输出频率是可编程的,适合所有
行业标准,可驱动10mA电流。
这个输出可以被连接到一个发光二极管来显示的能量消耗。 LED是一种数字输出,
它是可编程的,以所希望的脉冲速率。所有行业标准的脉冲率
可用。该输出可驱动10mA电流。
正面的数字供电。 VDDD提供的电源电压的AS8168数字电路。该
所需的电源电压为5V
±10%.
辛见下文,晶体或陶瓷谐振器的连接。当一个外部时钟
适用于XIN , XOUT未连接。
一个3.579545 MHz的晶振或陶瓷谐振器可以跨XIN和XOUT连接不
需要外部负载电容。可替换地,外部时钟信号可以施加到
XIN 。
正模拟电源。 VDDA提供电源电压为AS8168的模拟电路。该
所需的电源电压为5V
±10%.
方向输入引脚,用于选择单向或双向电能计量模式。当
DIRI是在逻辑“0”时, AS8168在单向模式下设置的。当DIRI为逻辑“1”的AS8168
在双向模式。在默认模式下,当DIRI未连接时, AS8168为双
定向模式。 DIRI是数字输入,内置一个片内上拉电阻。
正输入端的电流通道。 IP是一个差分输入与。输入增益
可编程取决于所需的电流传感器。最大差分电压是
±150mV
峰(增益= 4) 。 IP是一个模拟输入引脚。
负输入端的电流通道。 IN是差分输入, IP 。输入增益
可编程取决于所需的电流传感器。期通常为0V电位。 IN是一种
模拟输入引脚。
4
5
6
7
VSSA
PROG
VSSD
DIRO
8
9
CAL
MOP
10
MON
11
LED
12
13
14
VDDD
XOUT
XIN
15
16
VDDA
DIRI
17
IP
18
IN
1.2版, 2月11日05
第30 3
数据表AS8168
AS8168性能图
0,5
0,4
0,3
0,2
错误[ % ]
0,1
0
-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
0,01
0,1
1
I [ A]
10
100
获得4点
获得16
GAIN 20
0,5
0,4
0,3
0,2
错误[ % ]
0,1
0
-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
0,01
0,1
1
I [ A]
10
100
85°C
27°C
-40°C
图表1 :错误的读数为增益设定值4 , 16 %和20在25℃下
°
图4 :错误的读数在温度限制的百分比和PF = 0.5
0,5
0,4
0,3
0,2
错误[ % ]
0,1
0
-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
0,01
0,1
1
I [ A]
10
100
85°C
-40°C
27°C
错误[ % ]
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
0,01
0,1
1
I [ A]
10
100
平均5.0V
平均5.5V
平均4.5V
图2 :错误的读数,在温度极限和PF一% = 1
图5 :错误作为与变化中读取一个VDD %
0,5
0,4
0,3
0,2
错误[ % ]
0,1
0
-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
0,01
0,1
1
I [ A]
10
100
27°C
85°C
错误[ % ]
0,5
0,4
0,3
0,2
264.5V
230V
184V
-40°C
0,1
0
-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
0,01
0,1
1
I [ A]
10
100
图3 :错误的读数在温度限制的百分比和PF = 0.8
图6 :错误的读数与电源电压变化的%
1.2版, 2月11日05
第30 4
数据表AS8168
0,5
0,4
0,3
0,2
错误[ % ]
0,1
0
-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
45
50
55
60
65
fmains [赫兹]
图7 :错误的读数与电源频率变化的%
功能说明
的AS8168是测量电功率超过1000的动态范围的CMOS混合信号集成电路:1,一个
优于0.1 %的精度。
该AS8168包括标准的功能块包括两个曲拐/ Δ调制器,其转换成模拟电压
和当前的输入信号转换成数字信号。的电压和电流信号,然后进行数字滤波,从而消除了
偏移量,从而能够进行单点校准周期。功率计算模块计算有功电能值。片上
参考电压(为30ppm / K的典型值) ,振荡器和非易失性校准寄存器和控制块,用于编程
AS8168完成核心功能元素。
该AS8168的编程使该器件进行配置,以适合用户特定的输入和输出要求
并允许快速和高效的校准。的AS8168器件提供了两个完整的机会给用户
对器件进行编程。下面的参数可经由芯片上的非易失性存储器进行编程:
-
电流通道输入增益
-
校准脉冲输出频率
-
步进电机驱动器的输出频率
-
LED输出频率
-
防潜动阈值
-
校准常数
的AS8168的通用性的详细描述在下面给出。
电流输入的能量计算
当前信道的输入包括输入IP和IN为微分,并连接到一个低电阻分流器或电流
变压器,在与负载串联。当前输入信号的电平可以由一个片上的装置进行编程
可编程增益放大器(PGA) 。该增益是通过2位的编程选择在片上存储器中作为
如下所示:
参数:
收益
环境
11
10
01
00
电压
收益
20
16
4
输入电压
-30mV
PEAK
≤V
IP
≤30mV
PEAK
-38mV
PEAK
≤V
IP
≤38mV
PEAK
-150mV
PEAK
≤V
IP
≤150mV
PEAK
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CT模式
CT模式
1.2版, 2月11日05
第30个5
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