AD7751/AD7755 能量計(jì)量 IC 評(píng)估板深度解析

引言

在電子工程師的日常工作中，能量計(jì)量是一個(gè)至關(guān)重要的領(lǐng)域。AD7751 和 AD7755 作為高精度的能量計(jì)量 IC，在眾多應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。本文將詳細(xì)介紹 AD7751/AD7755 評(píng)估板的相關(guān)特性、功能以及使用方法，幫助工程師更好地理解和應(yīng)用這兩款 IC。

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AD7751/AD7755 評(píng)估板特性

電源與連接

評(píng)估板采用單 +5V 電源供電，通過螺絲端子可輕松連接外部傳感器，方便快捷。同時(shí)，使用 PCB 插座能輕松修改信號(hào)調(diào)理組件，為工程師提供了極大的靈活性。

校準(zhǔn)與指示

板上配備用于模擬校準(zhǔn)電表常數(shù)的微調(diào)電位器，以及邏輯輸出的 LED 指示燈，可指示故障（僅 AD7751）、反向功率（REVP）和 CF 信號(hào)。此外，還提供用于校準(zhǔn)/測(cè)試目的的光隔離輸出，以及外部參考選項(xiàng)，方便進(jìn)行參考評(píng)估。

芯片概述

高精度計(jì)量

AD7751 和 AD7755 是高精度能量測(cè)量 IC，其規(guī)格超越了 IEC1036 標(biāo)準(zhǔn)的精度要求。AD7751 還采用了新穎的故障檢測(cè)方案，能在故障發(fā)生時(shí)通過邏輯輸出 FAULT 發(fā)出警告，同時(shí)確保在故障事件期間繼續(xù)準(zhǔn)確計(jì)費(fèi)。

輸出功能

AD7751 在低頻輸出 F1 和 F2 上提供平均有功功率信息，可直接驅(qū)動(dòng)機(jī)電計(jì)數(shù)器或與 MCU 接口。CF 邏輯輸出提供瞬時(shí)有功功率信息，用于校準(zhǔn)目的。REVP 邏輯輸出在檢測(cè)到負(fù)有功功率時(shí)變高，點(diǎn)亮評(píng)估板上的 LED。

評(píng)估板輸入連接

模擬輸入

• 電壓輸入：SK1 是一個(gè)雙向連接塊，可直接連接到高壓源，如 220V rms。電阻網(wǎng)絡(luò) R53、R54、R55、R56 和 R31 構(gòu)成了靈活的衰減和校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)。用戶可通過微調(diào)電位器調(diào)整電壓信號(hào)，以校準(zhǔn) CF 頻率。
• 電流輸入：SK2 是一個(gè)三向連接塊，可將 AD7751/AD7755 連接到電流傳感器。AD7751 有三個(gè)輸入，用于連接兩個(gè)電流傳感器；AD7755 有一個(gè)差分輸入通道。PCB 插座允許在評(píng)估板上放置 CT 負(fù)載電阻。

評(píng)估板設(shè)置與輸出

簡(jiǎn)單評(píng)估設(shè)置

使用兩個(gè)信號(hào)發(fā)生器為通道 1 和通道 2 提供正弦（交流）信號(hào)，用戶需確保信號(hào)發(fā)生器相位鎖定，以保證正弦信號(hào)同相。

邏輯輸出

AD7751 和 AD7755 通過輸出頻率提供有功功率信息，包括 F1、F2 和 CF 三個(gè)頻率輸出。F1 和 F2 用于驅(qū)動(dòng)脈沖計(jì)數(shù)器或步進(jìn)電機(jī)，CF 可連接到 LED 或光隔離輸出，REVP 指示負(fù)功率測(cè)量，AD7751 還有 FAULT 邏輯輸出。

輸出頻率與增益選擇

輸出頻率選擇

AD7751 和 AD7755 在 F1 和 F2 上提供多達(dá)四種不同的輸出頻率，通過邏輯輸入 S0 和 S1 進(jìn)行選擇，在評(píng)估板上通過跳線 JP15 和 JP16 設(shè)置。

輸入增益選擇

AD7751 和 AD7755 在模擬輸入通道 1 上提供多達(dá)四種不同的增益設(shè)置，通過 JP17 和 JP18 進(jìn)行選擇。

外部時(shí)鐘輸入

AD7751 和 AD7755 指定的 CLKIN 值為 3.579545 MHz，評(píng)估板使用該值的晶體作為片上門振蕩器電路。同時(shí)，提供輸入以允許使用外部時(shí)鐘源，板上還有一個(gè) 50Ω 的阻抗匹配電阻 R11。

作為能量表的設(shè)置

AD7755 評(píng)估板

以一個(gè)簡(jiǎn)單的能量表為例，使用 AD7755 評(píng)估板，電流傳感器為分流器（400μΩ），適用于 220V 線電壓和最大 25A 電流。通過計(jì)算和調(diào)整通道 2 的電壓，可校準(zhǔn) F1 和 F2 的輸出頻率，CF 輸出頻率可用于校準(zhǔn)目的。

AD7751 評(píng)估板

使用 AD7751 評(píng)估板實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單能量表時(shí)，由于 AD7751 監(jiān)測(cè)相電流和中性電流，至少一個(gè)電流傳感器需要隔離。選擇合適的輸出頻率和通道 2 的電壓，可校準(zhǔn) F1 和 F2 的輸出頻率。

跳線選擇

評(píng)估板提供多個(gè)跳線選項(xiàng)，允許用戶充分利用 AD7751 和 AD7755 的功能。通過合理設(shè)置跳線，可實(shí)現(xiàn)不同的功能和配置，如選擇內(nèi)部或外部參考、調(diào)整輸出頻率和增益等。

評(píng)估板物料清單

評(píng)估板的物料清單詳細(xì)列出了各種元件的規(guī)格和型號(hào)，包括電阻、電容、IC、晶體、連接器等，為工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試提供了參考。

總結(jié)

AD7751/AD7755 評(píng)估板為工程師提供了一個(gè)方便的平臺(tái)，用于評(píng)估和開發(fā)基于這兩款高精度能量計(jì)量 IC 的應(yīng)用。通過了解評(píng)估板的特性、功能和使用方法，工程師可以更好地設(shè)計(jì)出符合需求的能量計(jì)量系統(tǒng)。你在使用 AD7751/AD7755 評(píng)估板的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。