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PDF ( 数据手册 , 数据表 ) BL6523A

零件编号 BL6523A
描述 Single Phase Multifunction Energy Metering IC
制造商 BELLING
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BL6523A 数据手册, 描述, 功能
BL6523A 单相多功能电能计量芯片
特点
高精度,在输入动态工作范围(1500:1)内,
非线性测量误差小于 0.1%
高稳定性,输出频率波动小于 0.1%
芯片可精确测量正负两个方向的有功功率,输
出快速输出脉冲(CF
芯片有两个电流采样端,采样火线和零线电流
芯片给出电压和双电流的有效值,可测量测量
范围(1000:1
芯片具有电压失压和断相检测功能
芯片上有电源电压监测电路,检测掉电状况
芯片具有防潜动功能,可编程防潜阀值设臵
芯片具有可编程调整脉冲输出的频率
芯片具有可编程增益调整和相位补偿
芯片给出功率因子(PF
芯片可按需要给出中断请求信号(/IRQ
芯片具有一个 SPI 通信接口,用于数据传输
芯片带参考电压源 2.5V,也可使用外部 2.5V
电压
芯片外接晶振 3.58MHz
芯片单工作电源 5V,低功耗 25mW(典型值)
相关专利申请中
概述
BL6523A 是一颗单相多功能电子电能计量芯
片,适用于简单单相多功能或单相电力线载波电能
表应用,具有较高的性价比。
BL6523A 集成了 3 路高精度 Sigma-Delta ADC
参考电压,电源管理等模拟电路模块,以及处理有
功功率、视在功率、电流电压有效值等电参数的数
字信号处理电路。
BL6523A 具有两个电流采样端,分别采样火线
和零线电流,当两者相差超过设定的阈值时,发出
指示信号,表明有窃电行为或错误接线。
BL6523A 能够测量单相有功能量、视在能量、
功率因子、电流电压有效值、线频率等参数;具有
失压及过压监测功能;电流电压峰值检测;过零检
测,能够充分满足简单单相多功能电能表的需要。
BL6523A 集成一个 SPI 接口,方便与外部 MCU
之间进行计量参数以及校表参数的传递。
BL6523A 支持全数字域的偏臵补偿、增益调
整、相位校正(最大±5°可调)等。有功功率校验
输出快速脉冲 CF,可以直接接到标准表进行误差
校正。
BL6523A 符合 09 年新国家电网标准。
管脚与系统框图
AVDD 1
IAP 2
IAN 3
IBP 4
IBN 5
VP 6
VN 7
VREF 8
AGND 9
DGND 10
AT0 11
AT1 12
24 DVDD
23 /RST
22 CF
21 DIN
IAP
20 DOUT IAN
19 SCLK
IBP
18 /CS IBN
17 CLKOUT
16 CLKIN VP
15 /IRQ VN
14 AT3
13 AT2
VREF
AVDD
DVDD
CLKOUT
CLKIN
参考电压源 电源监控
时钟
中断
电流
采样A
电流
采样B
模数
转换
模数
转换
电压
采样
模数
转换
BL6523A
数字
信号
处理
电流电压有效值
功率因子
有功/视在功率值
有功/视在能量值
电流不平衡检测
电流电压峰值检测
电压失压断相检测
多种中断事件
SPI
SSOP24
AGND /RST DGND
/IRQ
DIN
DOUT
SCLK
/CS
CF
AT3
AT2
AT1
AT0
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v1.1







BL6523A pdf, 数据表
BL6523A 单相多功能电能计量芯片
负载越大、频率越高,这种正弦波纹会越明显。这是因为频率越高,能量频率转换时信号累
加平均的时间就越短,正弦变化也就越明显。因而,选择比较低的频率输出可以很大程度上
减小正弦变化现象的影响,有利于脉冲校准。还有,可以通过使用更长的时钟门限时间来平
均输出频率,得到同样的效果。
有效值计算
有效值也就是信号的均方根(Root Mean SquareRMS),一个连续信号的均方根计算
如下:
Vrms
1 T V 2 (t)dt
T0
对于数字信号,该公式变为:
Vrms
1
N
V 2 (i)
N i1
有效值偏差校正
BL6523A 还包含了有效值偏置寄存器(IA_RMSOSIB_RMS V_RMSOS),这些 12
位寄存器的缺省值为 000H。它们以 2 的补码形式的数据来分别消除电流 A 通道、电流 B
道和电压 V 通道的有效值计算中出现的偏差。这种偏差可能来源于输入噪声,因为在计算
有效值中有一步平方运算,这样可能引入由噪声产生的直流偏置。偏差校正可以使在无负载
情况下有效值寄存器中的值为 0
有效值增益调整
有效值的增益可以通过有效值增益寄存器(IA_RMSGNIB_RMSGN V_RMSGN
来调节有效值的范围,这些寄存器是 12 位带符号数,其缺省值为 000H。,与有功功率增益
寄存器一样,它们分别调节电流 A 通道、电流 B 通道和电压 V 通道的有效值的增益。
例如:在 V_RMSGN 中写入 7FFH,电压 V 通道的有效值输出便增大了 50%,写入 801H
时,电压 V 通道的有效值输出就减小 50%。
视在功率及视在能量计算
BL6523A 中,视在功率由电流有效值和电压有效值相乘得到。
VAIA_RMS×V_RMS
然后通过在一个 49 位内部寄存器中连续累加视在功率信号来得到视在能量,视在能量
寄存器 VAHR[23:0]取出此内部寄存器的高 24 位作为视在能量输出。视在能量寄存器
VAHR)溢出的时间大约为 10 分钟。当视在能量寄存器(VAHR)的最高位为 1 时,给出
半满指示 VAPEHF,如果中断屏蔽寄存器中相应的 VAPEHF 使能位置为逻辑 1,则/IRQ
辑输出变为有效低电平。
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BL6523A equivalent, schematic
1BH B_WATTOS R/W
1CH A_WATTGN R/W
1DH B_WATTGN R/W
1EH IA_PHCAL R/W
1FH IB_PHCAL
20H V_PHCAL
21H VAOS
22H VAGN
23H IA_RMSGN
24H IB_RMSGN
25H V_RMSGN
26H IA_RMSOS
27H IB_RMSOS
28H V_RMSOS
29H RMS_CREEP
2AH WA_LOS
2BH IA_CHOS
2CH IB_CHOS
2DH V_CHOS
2EH IA_CHGN
2FH IB_CHGN
30H V_CHGN
31H LINECYC
32H ZXTOUT
33H SAGCYC
34H SAGLVL
35H IA_PKLVL
36H IB_PKLVL
37H V_PKLVL
38H AT_SEL
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
39H MASK
R/W
3AH STATUS
R
特殊寄存器
BL6523A 单相多功能电能计量芯片
R 12
0 B 通道有功功率偏置校准寄存器,补
R 12
0 A 通道有功功率增益调整寄存器,补
R 12
0 B 通道有功功率增益调整寄存器,补
R8
0 电流 A 通道相位校正寄存器([7]为使
能 位 , 2.2us/1LSB , 最 大 FF 可 调
5.12,)
R8
0 电流 B 通道相位校正寄存器(同上)
R8
0 电压 V 通道相位校正寄存器(同上)
R 12
0 视在功率偏置校准寄存器,补码
R 12
0 视在功率增益调整寄存器,补码
R 12
0 电流 A 有效值增益调整寄存器,补码
R 12
0 电流 B 有效值增益调整寄存器,补码
R 12
0 电压 V 有效值增益调整寄存器,补码
R 12
0 电流 A 有效值偏置修正寄存器,补码
R 12
0 电流 B 有效值偏置修正寄存器,补码
R 12
0 电压 V 有效值偏置修正寄存器,补码
R 12
0 有效值小信号阈值寄存器
R 12
0 有功小信号补偿寄存器,补码
R 12
0 电流 A 通道偏置调整寄存器,补码
R 12
0 电流 B 通道偏置调整寄存器,补码
R 12
0 电压 V 通道偏置调整寄存器,补码
R 12
0 电流 A 通道增益调整寄存器,补码
R 12
0 电流 B 通道增益调整寄存器,补码
R 12
0 电压 V 通道增益调整寄存器,补码
R 12 000H 线能量累加周期数寄存器
R 16 FFFFH 过零超时寄存器
R 8 FFH 跌落线周期寄存器
R 12
0 跌落电压阈值寄存器
R 12 FFFH 电流 A 峰值门限寄存器
R 12 FFFH 电流 B 峰值门限寄存器
R 12 FFFH 电压 V 峰值门限寄存器
R 16
0 输出选择寄存器,详见“输出选择寄
存器”说明
R 12
0 中断屏蔽寄存器,详见“中断屏蔽寄
存器”说明
W 12
0 中断状态寄存器,详见“中断状态寄
存器”说明
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