IDT90E36三相电能表设计方案
IDT公司的IDT90E32/36三相电能计量芯片,集成了7个单独的2阶sigma-delta ADC,可实现三相四线系统中的三个电压通路(A,B和C相)和四个电流通路(A,B,C相和中线),和标准IEC62052-11, IEC62053-22 and IEC62053-23, ANSI C12.1与ANSI C12.20兼容,动态范围6000:1时的有功功率精度±0.1%,无功功率精度±0.2%,片内的基准电压温度系数6 ppm/ ℃,主要用于0.5S 级或1级三相四线(Y0)和三相三线(Y或Δ)电表,数据采集终端,电源监视仪表等.本文介绍了90E36主要特性,方框图以及三相四线电流互感器(CT)电表电路图和材料清单, 三相四线Rogowski线圈电表电路图和材料清单, 三相三线电表电路图和材料清单.本文档介绍了采用IDT90E32/36 三相电能计量芯片设计三相电能表的应用。
90E32/36 可用于0.5S 级或1 级三相有功电能表和无功电能表的设计，并可支持三相四线(3P4W) 或三相三线(3P3W)的接线方式，90E36 还可用于谐波表的设计。
芯片采用3.3V 单一电源供电。在典型的3P4W 设计中，需要三个独立的变压器进行供电。交流电源经整流和稳压后输出3.3V 到芯片数字电源DVDD，芯片模拟电源AVDD 应直接与DVDD 连接。
芯片内部具有上电复位电路，外部RESET 引脚可以接一个10kΩ 电阻到DVDD 和一个0.1μF 电容到GND。芯片具有高稳定性的片上基准电源，Vref 引脚需要外接10μF 和0.1μF 两个电容。
芯片采用16.384MHz 频率做为系统工作频率，芯片内建了晶体振荡电路和10pF 的匹配电容，应用时只需要在OSCI 和 OSCO 引脚接一个16.384MHz 晶体。
90E32 芯片提供三路电压(V1、V2、V3) 和三路电流(I1、I2、I3)的A/D采样，90E36还额外多提供一路电流采样(I4)。
电流采样中的I1 和I3 可以通过设置进行互换，以适应不同的PCB 设计。
芯片提供了一个四线的SPI 接口(CS，SCLK，SDI，SDO)与外部MCU 连接，MCU 可通过SPI 接口对芯片进行配置和读写寄存器。90E36 还可支持Master 模式的SPI，即DMA 模式。
在DMA 模式下，芯片会以高达1800kbps 的速率将A/D 的原始采样数据通过Master SPI 输出给外部微处理器进行处理。芯片提供了四个电能脉冲输出引脚：有功电能脉冲CF1、无功电能脉冲CF2( 也可配置成全波视在电能脉冲输出)、基波有功电能脉冲CF3、谐波有功电能脉冲CF4，可用于芯片电能计量的校准，同时也可以将脉冲信号连接到MCU 进行电能累计。
芯片提供了三个过零信号输出引脚ZX0、ZX1、ZX2，可设置不同的电压或电流信号做为过零判断。
芯片提供了IRQ0、IRQ1、WarnOut 输出引脚，分别输出不同等级的中断和报警信号。
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