Entendiendo el circuito de adquisición de CS5463

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Podemos considerar esta pregunta como la secuencia de esto anterior uno .

Ahora estoy trabajando en la parte de adquisición de voltaje y corriente (marcador rojo) del CS5463 (hoja de datos ) .

  

El CS5463 es un dispositivo integrado de medición de potencia que combina   Dos convertidores analógico a digital, motor de cálculo de potencia,   convertidor de energía a frecuencia, y una interfaz serie en una sola   chip. Está diseñado para medir con precisión la corriente instantánea y   voltaje, y calcule VRMS, IRMS, potencia instantánea, aparente   Potencia, potencia activa y potencia reactiva para monofásico, de 2 o 3 cables   aplicaciones de medición de potencia.

Enprimerlugar,unapreguntasobrelaespecificación:

  • Lapáginadelahojadedatos16contiene:"el voltaje de entrada diferencial de escala completa para el canal de corriente y voltaje es +/- 250 mV ". A partir de esto, asumí que estos canales pueden recibir voltajes desde -250mV hasta 250mV , y la referencia para estos valores es el pin AGND. Estoy en lo cierto (Esta información está confirmada en las páginas 7 y 8).

Sobre el circuito en sí, esta vez, estoy teniendo más problemas para resolverlo. Mi intuición dice que es un simple divisor de voltaje para medir el voltaje y una resistencia de alta potencia (shunt) para medir la corriente. El circuito es casi eso, pero no sé el propósito de los componentes adicionales. Y sin saberlo, no puedo definir sus valores correctamente.

  • Primera pregunta: ¿por qué todo el circuito considera la "línea" como la tierra y no el "neutral"? De esta manera, todas las ondas se invierten a los originales. ¿Cuál es la ventaja de hacer esto?

  • ¿Qué sucede si lo tapo invertido, de manera que el "neutral" del IC se conecta a la "línea" del tomacorriente y viceversa?

  • El R1 y R2 es un bloque divisor de voltaje. El voltaje máximo en mi región es 311V (220V RMS). Con el objetivo de alcanzar un pico de 250 mV, elegí los valores 10 ohms y 12.4 kohms (si este último no existe, pondré una aproximada o algunas resistencias en serie).

  • La resistencia de derivación puede ser de 25 ohms . Si una corriente máxima de 10A lo atraviesa, disipará 2.5W y generará un 250mV voltaje.

  • ¿Cuántos mV debo dejar como rango seguro en este caso? Estos valores se pueden modificar para dejar un rango seguro de 50mV arriba y debajo de la forma de onda.

Los componentes restantes:

  • No puedo identificar sus propósitos. Por lo tanto, no puedo dimensionarlos correctamente. El condensador Cv+ tiene la conexión a tierra entre sus terminales, ¿cuál es su objetivo? Este condensador y la resistencia Rv- parecen ser un filtro RC. Pero nunca he visto uno enchufado en el suelo. Cv- y Cvdiff ... No tengo idea de lo que hacen. Puedo decir lo mismo para los componentes equivalentes del circuito de muestreo de corriente, que también tiene la resistencia Ri+ (sin un componente analógico en el circuito de voltaje).

Las preguntas están dispersas por toda la pregunta, pero cualquier duda que tenga, trato de resumirla a continuación.

    
pregunta borges

1 respuesta

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Voltaje diferencial significa exactamente eso: la diferencia de las dos líneas de entrada (Vin + / Vin- y Iin + / Iin-). El CS5463 puede medir hasta 250 diferencias entre ellos (o 50 mV con una ganancia mayor). Ambas señales están referenciadas a AGND, y pueden ir desde 0.25 V por debajo de AGND hasta Vref (máx. 2.5 V). Esto se indica en la página 7 en la hoja de datos (la calificación máxima es un poco más alta, consulte la página 13).

Su primera pregunta se responde en parte en la explicación de su circuito de ejemplo (Figura 18 en la página 41). La hoja de datos dice En este tipo de configuración de resistencia de derivación, el nivel de modo común del CS5463 debe estar referenciado al lado de la línea de la línea eléctrica. (Aunque no indica por qué). Una razón podría ser que no es necesario que rompa el cable neutro (lo que no debe hacerse, el neutro debería estar lo más cerca posible de la tierra).

Si revierte el enchufe, no ocurrirá nada malo en el circuito, siempre y cuando se aísle cualquier salida. Cuando se conecta con otros circuitos que pueden ser referenciados a tierra, puede crear cortocircuitos. Dependiendo del cableado de su casa y del dispositivo que desee medir, puede activar un RCD . (No soy un experto aquí, espero que alguien con más conocimientos pueda explicarlo mejor)

El cálculo de su resistencia parece estar bien. Los voltajes de entrada pueden en realidad ser más altos que 250 mV, es solo que este es el voltaje máximo que se puede medir (cualquier valor superior se leerá como 250 mV). Entonces, si desea poder leer voltajes más altos (donde vivo, tenemos 230Vrms) o detectar condiciones de sobrecarga, debe dejar un margen de seguridad (50mV parece estar bien).

El filtro está conectado a tierra porque tiene diferentes tipos de ruido. Es posible que tenga ruido solo en una línea o en ambas líneas. Para la entrada de voltaje, yo tamaño Rv-como R1, y para la entrada de corriente significativamente mayor que Rshunt. Luego, los capacitores pueden dimensionarse para tener una frecuencia de corte de varios kilo-hertz, por lo que no influirá en la señal medida. Es posible que también desee consultar el esquema de evaluación . Hay ejemplos para los valores (aunque su esquema se ve un poco diferente).

    
respondido por el hli

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