BL0952 特点 三相有功功率计量芯片 三相有功功率计量芯片 概述 BL0952 集成电路是三相电子电度表的核心计 高精度，在输入动态工作范围（500:1）内，非 线性测量误差小于 0.1% 量 芯片 ，采 用低 功耗设 计， 外部 采用 校表过程中高稳定性，输出频率波动小于 0.1% （1.8MHz~3.56MHz 的晶体振荡器），芯片静态功 输入信号频率变化(45Hz~65Hz)引起的测量误 耗 35mW（典型值），因此可以采用三相阻容分压 差小于 0.1% 电源，大大降低了生产成本。基于此芯片设计的三 单电源工作（5V） ，静态功耗 35mW（典型值， 相电子电度表具有外围电路简单、精度高、稳定性 采用 3.56MHz 晶振） ，可以采用阻容分压电源方案 好等特点，适用于三相三线和三相四线电力用户的 供电 电能计量。 计量三相平均功率和 BL0952 是基于数字信号处理的电能计量芯片, 可以选择代数求和或绝对值求和两种方式来 有测量正向和负向有功功率的功能。它可以通过选 精确测量正、负两个方向的有功功率，且以同 一方向计算电能 择采用绝对值或代数和相加之一的方式来计量有 功功率和。CF 输出以较高频率的脉冲,用于校验和 慢速输出脉冲（F1,F2）能直接驱动电机工作， 计算机数据处理，F1 和 F2 输出较低频率的脉冲用 快速输出脉冲(CF)可用于计算机数据处理 于驱动脉冲电机，间接驱动机械字轮计度器计算功 防窃电功能，逻辑输出脚 REVP 用于显示三相 率,记录用电量。 中任一相存在反向用电 片内电源检测电路可以进行掉电检测，当电源 低于 4V 时，将关闭 CF,F1,F2 的输出。 芯片上有电压检测电路，检测掉电状况 具有防潜动功能 芯片上带参考电压源 2.42V±8%（温度系数典 片内电路结构完全保证电压和电流通道的信 型值 30ppm/℃） ，也可以使用外部电压源 45Hz~65Hz 范围内的频率变化对增益基本没有影 采用 SOP24 封装形式 采用 0.35um 数模混合 CMOS 工艺，可靠性好， 工作寿命大于 20 年 号在乘法器前的相位匹配。这就保证了输入信号在 响。 片内防潜动逻辑可以保证无潜动。 BL0952 着重考虑了校表过程中读数误差的稳 定性的需求，成品测量数据表明输出校表脉冲信号 有极强的稳定度（CF 的波动小于 0.1%）。 注： 相关专利申请中。 系统框图 www.belling.com.cn 上海贝岭股份有限公司 中国⋅上海宜山路 810 号 1/13 200233 电话：021-64850700 v1.20 传真：021-64852222 BL0952 三相有功功率计量芯片 三相有功功率计量芯片 管脚描述 管脚号 1 符号 CF 说明 2 DGND 3 VDD 正电源（+5V），提供模拟和数字部分电源，正常工作时电源电压应 该保持在+4.75V~+5.25V 之间。 4 REVP 负向有功功率指示信号，在任何一相中，当电流通道和电压通道输 入信号的相位差大于 90°时，该脚输出高电平。 5,6； 7,8； 9,10 IAP,IAN; IBP,IBN; ICP,ICN 三相电流采样信号的正,负输入脚。最大差分输入电压为±500mV。 11 AGND 内部模拟电路的接地点。 12 VREF 参考电压输出/输入端，片内基准电压标称值 2.42±8%,温度系数典型 值为 30ppm/°C。允许使用外部 2.5V 电压输入。 外部接 100uF 电容，可有效抗高速脉冲群干扰。 13,14, 15,16 VN,VCP VBP,VAP VAP,VBP,VCP 与 VN 分别构成三相电压采样信号的正，负输入脚。 最大差分输入电压为±500mV。 17 ADDSEL 用于选择代数和或绝对值相加方式。当为 0 时，选择绝对值相加， 为 1 时选择代数和相加。 18 SCF 19 CLKIN 20 CLKOUT 21,22 S0,S1 通过 S1,S0 的组合可以针对不同的电表常数选择不同的工作模式，为 电表设计提供更大的选择范围。 23,24 F1,F2 低速逻辑输出脚，其输出频率正比于平均有功功率的大小，F1,F2 为 非交叠输出，可以驱动机电式计度器或两相步进电机。输出频率见 芯片计算公式。 高速校验脉冲输出脚，输出频率正比与平均有功功率的大小，可以 有多种选择。 内部数字电路接地点 高频校验脉冲选择端，与 S1,S0 组合起来选择 CF 的输出频率。 外部时钟引入或与 CLKOUT 之间接晶振 时钟驱动脚或与 CLKIN 之间接晶振 封装尺寸 www.belling.com.cn 上海贝岭股份有限公司 中国⋅上海宜山路 810 号 2/13 200233 电话：021-64850700 v1.20 传真：021-64852222 BL0952 三相有功功率计量芯片 三相有功功率计量芯片 极限参数 ( T = 25 ℃ ) 项目 符号 极值 单位 模拟电源电压 AVDD AVDD -0.3~+5.3(max) V 数字电源电压 DVDD DVDD -0.3~+5.3(max) V -0.3~+0.3 V DVDD 相对 AVDD 输入电压(相对于 AGND) Vv VSS+0.5≤Vv≤VDD-0.5 V 输入电压(相对于 AGND) Vi VSS+0.5≤Vi≤VDD-0.5 V 工作温度 Topr -40~+85 ℃ 贮藏温度 Tstr -55~+150 ℃ 400 mW 功耗（DIP24） 常温电参数 （T=25℃, AVDD=DVDD= 5V, CLKIN=3.58MHz） 测量项目 1 电源电流 符号 测量条件 IVDD VIH 输入低电平 VIL 输入电容 CIN AVDD=5V DVDD=5V 输出高电平 VOH1 IH=10mA 输出低电平 VOL1 IL=10mA mA 4 V 1 V 10 pF 4.4 V 0.5 V 10 mA Pin1,4 输出高电平 VOH2 IH=10mA 输出低电平 VOL2 IL=10mA 4.4 IO2 Vref V 0.5 V 10 AVDD=5V Pin12 2.3 温度系数 mA 2.42 2.6 V 30 60 ppm/°C Pin5,6, 7,8,9,10, 13,14,15, 16 7 模拟输入脚 IAP,IAN,IBP,IBN ,ICP,ICN,VN, VCP,VBP,VAP VAIN 直流输入阻抗 ±500 mV 330 Kohm 6 输入电容 ADC offset 单位 7 IO1 4 逻辑输出脚 CF,REVP 最大输入电平 最大 Pin23,24 3 逻辑输出脚 F1,F2 6 基准参考电压 典型 Pin18,21 ,22,4 输入高电平 输出电流 最小 Pin3 2 逻辑输入脚 SCF,S0,S1,ADDSEL 输出电流 测量点 Voff 10 ±15 8 精度 www.belling.com.cn 上海贝岭股份有限公司 中国⋅上海宜山路 810 号 3/13 200233 电话：021-64850700 v1.20 传真：021-64852222 pF mV BL0952 三相有功功率计量芯片 三相有功功率计量芯片 Pin1 0.1 0.3 % 电流超前 37°C (PF=0.8 容性) Pin1 0.1 0.3 % 电流滞后 60°C (PF=0.5 感性) Pin1 0.1 0.3 % Pin5,6,7, 8,9,10 0.2% Ib 电流通道输 入±500mV 动态范围 1000:1 电流通道的非线性测 量误差 两个通道相位误差 9 启动电流 ISTART Ib=5A C=100,BB A cosϕ=1C 电压通道 ±110mV 10 正、负向有功功率 误差% ENP Vv=±110mV, V(I)=2mV, Pin1 0.3 % ±5 ±7 % 4 4.1 V cosϕ=1CB Vv=±110mV, V(I)=2mV, cosϕ=-1 11 增益误差 12 电源监控电路检测 电平(掉电检测电平） Gain error Vdown Pin1 电源从 3.5V~5V 变 化，电流电压 通道满幅输 入 3.9 指标说明 1)非线性误差% BL0952 的三个电压通道输入固定,交流电压 V(V)为±150mV,功率因数 cosϕ=1,三相电流 通道输入（PIN5 和 PIN6，PIN7 和 PIN8,PIN9 和 PIN10）之间电压 Vi 在对应与 5%Ib~500%Ib 范围内，任何一点输出频率相对于 Ib 点的测量非线性误差小于 0.1% eNL%＝[（X 点误差%-Ib 点误差%）/(1+Ib 点误差%)]*100% 2)启动电流 在电表常数 C=100，基本电流 Ib=5A、cosϕ=1、V(V)=±110mV、5％Ib 点电度表误差为 正常范围的条件下，能使 Pin1 产生脉冲信号的电流回路中的最小交流电流。 3)正、负向有功功率误差% 在相等的有功功率条件下，电流输入为 Ib=5A 点，BL0952 测得的负向有功功率与正向 有功功率之间的相对误差： eNP%=|[(eN%-eP%)/(1+eP%)]*100%| www.belling.com.cn 上海贝岭股份有限公司 中国⋅上海宜山路 810 号 4/13 200233 电话：021-64850700 v1.20 传真：021-64852222 BL0952 三相有功功率计量芯片 三相有功功率计量芯片 eP%:正向有功功率误差；eN%:负向有功功率误差。 4）输入功率(正/负) 指各相电压采样信号 V(V)与各相的电流通道输入信号 V(I)乘积 V(V)*V(I)*cosϕ的符号, 大于零为正功,小于零为负功。 5）增益误差 由于工艺偏差造成的芯片与芯片的增益略有不同，这种偏离相对于标称值的百分比为增 益误差。 6）电源监控电路检测电平（掉电检测电平） 片内电源监测电路检测电源变化情况，当电源电压低于 4 伏左右时，内部电路被复位。 当电源电压超过该值时，电路恢复工作在正常状态。 时序特性 （AVDD=DVDD=5V，AGND=DGND=0V，使用片内基准电压源，CLKIN=3.58MHz，温度 -40~+85°C） VDD=5V, AGND=DGND=0V,使用片内基准电压源，CLKIN=3.58MHz, 温度-40~+85°C 参数 t1 数值 145ms t2 t3 t4 F1 和 F2 的高电平脉宽，在低功率时，F1,F2 输出定脉宽，为 145ms。当计量大功率时，F1,F2 输出周期小于 290ms 时，F1,F2 的脉宽为周期的一半。 F1,F2 输出低速脉冲周期，见 BL0952 计算公式 t2 周期的一半 90ms F1 上升沿到 F2 上升沿之间的时间 高速输出脉冲 CF 的高电平脉宽，在计量小功率时，CF 定脉宽 为 90ms。当计量大功率时，CF 输出周期小于 180ms 时，CF 的 脉宽为周期的一半。 t5 t6 说明 CF 输出高速脉冲频率，见 CF 与 F1,F2 之间关系及 BL0952 计 算公式 CLKIN/4 F1,F2 之间的最小时间间隔 注：在高频工作模式下（MCF=1,SCF=0,S0=0,S1=1） ，F1,F2 不推荐使用。 www.belling.com.cn 上海贝岭股份有限公司 中国⋅上海宜山路 810 号 5/13 200233 电话：021-64850700 v1.20 传真：021-64852222 BL0952 三相有功功率计量芯片 三相有功功率计量芯片 工作原理 电能计量原理 电能计量主要把输入的电压和电流信号按照时间相乘，得到功率随着时间变化的信息， 假设电流电压信号为余弦函数，Umax, Imax 为输入电压和电流信号峰值，并存在相位差Ф， 功率为： p (t ) =U max cos(ω t )×I max cos(ω t +Φ ) 令 Φ =0 时: U I p (t ) = max max [1+ cos(2ω t )] 2 令 Φ ≠ 0 时: p (t ) = U max cos(ω t ) × I max cos(ω t + Φ ) =U max cos(ω t )×[ I max cos(ω t )cos( Φ )+ I max sin(ω t )sin( Φ )] U I = max max [1+cos(2ω t )] cos(Φ )+U max I max cos(ω t )sin(ω t )sin(Φ ) 2 U I U I = max max [1+cos(2ω t )]cos( Φ ) + max max sin(2ω t )sin( Φ ) 2 2 U I U I = max max cos(Φ )+ max max [ cos(2ω t )cos(Φ )+sin(2ω t )sin(Φ ) ] 2 2 U max I max U max I max = cos( Φ ) + cos(2ω t + Φ ) 2 2 P(t)称为瞬态功率信号，理想的 P(t)只包括两部分：直流部分和频率为 2ω的交流部分。 前者又称为平均功率信号。 U I P= max max cos(Φ) 2 可以看出平均功率与电压和电流信号的相位差的余弦值 cos(Ф)的有关，该余弦值被称 为这两路信号的功率因数 PF(Power Factor)。 当电流电压的相位差超过 90 度时，P 为负，表明反向用电。 三相计量芯片的主要功能是计量三相平均功率的和（绝对值和或代数和） ，并输出与功 率成正比的频率信号。 当采用代数相加时，三相功率和为： PTOTAL = PA + PB + PC 如果三相中有一相为负时，其值会与其它为正项互相抵消。 当采用绝对值相加时，三相功率和为： www.belling.com.cn 上海贝岭股份有限公司 中国⋅上海宜山路 810 号 6/13 200233 电话：021-64850700 v1.20 传真：021-64852222 BL0952 三相有功功率计量芯片 三相有功功率计量芯片 PTOTAL = PA + PB + PC 电能计量信号流（局部） BL0952 内置六通道高精度模数转换器，三相的电流电压信号通过采样及模数转换后， 通过数字乘法器得到各相的瞬态功率信号 P(t)。让 P(t)通过一个截至频率很低（如 1Hz）的 低通滤波器（LPF），把平均功率信号取出来。然后对每相功率做代数相加或绝对值相加（可 选），获得三相功率和。 三相功率和的输出会被送到一个数字-频率转换的模块，在这里，平均功率会根据要求 作长时或短时的积分（即累加计数），转换成与功率大小成正比的周期性的脉冲信号，这就 是电子电能表的快速校验输出信号 CF。 通过对快速脉冲 CF 的不同分频，可以按照 8 种不同模式获得驱动步进马达的二拍驱动信号 F1 和 F2。输出脉冲送到片外的计数马达，并最终得到能量消耗的大小的计数值。 输入的直流成分对测量结果的影响 直流偏移成分来源于输入信号和前端模拟电路本身。 假设电压和电流输入直流成分分别是 Uoffset 和 Ioffset,且功率因子等于 1（ Φ =0 度） p (t ) = [U cos(ωt ) + U offset ] × [ I cos(ωt + Φ) + I offset ] = UI UI + I offsetV cos(ωt ) + U offset I cos(ωt ) + cos(2ωt ) 2 2 www.belling.com.cn 上海贝岭股份有限公司 中国⋅上海宜山路 810 号 7/13 200233 电话：021-64850700 v1.20 传真：021-64852222 BL0952 三相有功功率计量芯片 三相有功功率计量芯片 从上面的计算看到：对于每相输入，如果电流电压信号同时具有直流成分，会给平均功 率,即乘积的直流部分带来 Uoffset*Ioffset 的误差，还有在ω频率处出现 Uoffst*I+Ioffset*V 的分量，前者必然引起测量误差，而后者也会当后续的低通滤波器的对ω抑制不够时影响平 均功率的输出，带来大的波动。 而当电压或电流中的一路经过数字高通滤波器后，如去掉电流采样信号的直流偏移项。 这时仅有一路输入有直流成分时，乘法的结果有了很大的改善：没有了直流误差，w 频率处 的分量也减少了。 如果在电流电压两路都经过数字高通滤波器， 会进一步抑制乘法器后的 50Hz 输出分量， 提高输出信号的稳定性。同时完全匹配电流和电压通道，提高 PF=0.5C 和 PF=0.5L 时的性 能。0952 就是采用该种结构，虽然，系统规范给出输出信号波动小于 0.1%，实际测量中， 校验输出具有很强的稳定性，典型输出信号波动小于 0.05%。 另外，该结构保证了 0952 的频率特性，在输入信号从 45Hz~65Hz 的频率范围内，其由于输 入频率变化所造成的整机误差在 0.1%内。这样，针对 50Hz 频率设计的表，可以用在 60Hz 的电网上而不需要校正。 电流通道输入 从电流互感器输出的电压作为满刻度差分电压，直接连接到 BL0952 的电流通道上。相 对于 IAN、IBN 和 ICN，IAP、IBP 及 ICP 为正输入。电流通道中差分信号满刻度为±500mV （对于正弦信号，有效值为 353mV） 。 下图显示了电流通道 IA 的典型连接方法，需要注意的是，通道中的差分信号由电流互 感器经负载电阻得到。通过调节电流互感器的变比和采样电阻 Rb，可以在最大负载下得到 峰值为±500mV 的差分电压。 RF CT IAP + CF ±660mV Rb RF AGND IAN IP - CF 火线 零线 AGND AGND 电压通道 线电压经互感器输出或电阻分压网络连接到 BL0952 的模拟输入，电压通道为一种伪差 分输入，相对于 VN 接地，VAP、VBP 和 VCP 为正端。 电压通道中的最大输入差分信号为±500mV（对于正弦信号，有效值为 353mV）。 下图是电压通道的两种典型连接方法。第一种是使用电压互感器 PT 使输入部分与供电 www.belling.com.cn 上海贝岭股份有限公司 中国⋅上海宜山路 810 号 8/13 200233 电话：021-64850700 v1.20 传真：021-64852222 BL0952 三相有功功率计量芯片 三相有功功率计量芯片 线路隔离开来。 第二种方法通过电阻分压来提供与线电压成正比的通道输入信号。调节 Ra，Rb 和 VR 的比值，可以方便地进行电表增益校准。在实际中，通过电阻分压网络对电表增益做一次调 校。 RF PT VAP + CF ±660mV RF AGND VN - CF 火线 零线 AGND AGND CF Ra Rb AGND AGND Rv ±660mV VAP 火线 + 零线 RF AGND 其中 Ra >> RF Rb+Rv=RF VN - CF AGND AGND 注意：电流，电压通道由于外部器件不同，会造成相位的匹配误差（主要由于 RC 常数 不同，相移不同），通过调整电压通道的外部电容 Cf 可以调整相位误差，相位误差会影响 PF=0.5 时的系统增益，造成误差。 BL0952 的制造工艺可以保证片与片的补偿值一致。 电源监视 BL0952 有片上电源监视电路，可以一直监视电压源（VDD） 。当电压源小于 4V ±5% ， BL0952 的输出被关闭。这样可以保证设备在上电和掉电下不发生异常。电源监视电路有迟 滞和滤波作用，这就能够消除噪声引起的误动作，增加抗噪性。 启动电平一般定在 4V，容限为 ± 5 % 。正常情况下，VDD 上的波纹不应超过 5V ±5% 。 数字到频率转换 如前所述，通过乘法器后的低通滤波器，可以得到瞬时功率中的直流量，即平均有功功 率。然而，由于此低通滤波器不可能做成理想滤波器，因而低通后的输出信号依然会包含线 电压频率的谐波。 下图显示了输出频率 CF 的计算过程： www.belling.com.cn 上海贝岭股份有限公司 中国⋅上海宜山路 810 号 9/13 200233 电话：021-64850700 v1.20 传真：021-64852222 BL0952 三相有功功率计量芯片 三相有功功率计量芯片 经过低通后，将三相功率信号进行叠加，然后通过数字到频率转换电路部分，在时间上 对功率信号累加得到输出频率信号。这种对功率信号的累加能够将平均功率中的非直流量进 一步消去（平均掉） 。由于正弦信号的平均值为零，所以得到的频率信号是和平均实功率是 成正比的，上图也显示了在稳定负载（电流电压不变的情况下）下数字到频率转换的情况。 如上图所示，即使是在稳定负载条件下，输出频率 CF 也是随时间变化的。这主要是由 于瞬时平均实功率中 cos(2wt)的正弦分量。CF 上的输出频率可以达到 F1、F2 的 160 倍。如 果在更短的时间周期内累加功率，可以得到更高的输出频率。累加的时间越短，平均正弦分 量的效果就越差，这样，反映到输出 CF 就是 CF 存在大的波动。但这并不会在应用中造成 问题，若 CF 用在校验上，可以通过频率计数器来进行平均，这就会消除波纹。若 CF 用在 能量计量上，CF 输出也应该经平均来计算功率。CF 的波动对长期的计量准确性没有影响。 长期的计量相当于对输出信号的波动做了平均。 合理设计低通滤波器可以有效的抑制 CF 的波动。 选择三相有功电能的叠加模式 BL0952 可以将三相有功电能直接以代数方式相加，即 也可以按绝对值相加方式来进行，即 Wh = WhφA + WhφB + WhφC Wh = WhφA + WhφB + WhφC ； 。方式的选择通过设置 ADDSEL 管脚来完成，该管脚的高电平和低电平分别对应于代数相加模式和绝对值相加模 式。 选择绝对值相加的模式时，在计算总的有功电能中，每相的有功能量都被认为为正。 这种模式在三相四线连接方式下尤其有用，因为此情况下，有功功率的符号总是不变的。若 电表连接错误，如一相上电流互感器的方向接错，则总的有功能量就会变成正常状况下的三 分之一，因为其中两相互相抵消了。当然，在这种模式下，反相检测输出会指示接线的错误。 启动电流 实际测量中，Ib 的 0.2%可以启动。 防潜动阈值 www.belling.com.cn 上海贝岭股份有限公司 中国⋅上海宜山路 810 号 10/13 200233 电话：021-64850700 v1.20 传真：021-64852222 BL0952 三相有功功率计量芯片 三相有功功率计量芯片 BL0952 的防潜动值设定为，当电流电压输入都为 500mV 有效值时（内部满载），低通 输出功率的 0.0020%，每相都有防潜动逻辑。 工作方式 芯片工作计算公式 BL0952 对分别对三相输入电压和电流信号求乘积，并通过信号处理，把获取的三相有 功功率相加，并把功率信息转换成频率。以高电平有效的方式从 F1,F2 脚输出与功率相关的 频率信号。 实际功率的输出脉冲（F1,F2）计算公式（采用 3.56 MHz 晶振） Freq = 13.25×(U AP ×I A +U BP ×I B +U CP ×IC )×F1−5 2 VREF Freq----引脚 F1,F2 输出脉冲频率 UAP,BP,CP----电压通道的输入电压的有效值 IA,B,C----电流通道的输入电压有效值 Vref----基准电压(2.5±8%) F1-5----5 种模式系数不同，由 SCF,S1,S0 决定。 BL0952 外部晶体选择对工作的影响 由于 BL0952 内部采用并行算法处理功率的计算，其工作频率在 1.8MHz~3.58MHz，这 就大大降低了其静态功耗， 在外部采用 3.58MHz 晶体振荡器时， 其输出 F1 和 F2 脉宽为 145ms, CF 脉宽为 90ms。 如果采用小于 3.58MHz 外部晶体振荡器，如 2.5MHz，2MHz， 1.8MHz 等时，输入时 许序会相应发生变化。如时钟放慢一倍，采用 1.8MHz 晶振时，输出 F1,F2 的脉宽会变宽一 倍，达到 290ms 左右， CF 脉宽为 180ms。而相应的 F1F2 计算公式为： Freq = 6.625×(U AP ×I A +U BP ×I B +U CP ×IC )×F1−5 2 VREF 系统增益变小一倍（时钟变慢的缘故）。 外部时钟从 1.8MHz~3.58MHz 范围内线性变化，可以使输出脉宽线性变化，系统增益 变化。这样通过调整外部晶体振荡器的频率可以调节输出信号脉宽。 工作频率越低，相应在数字滤波器中 LPF 截止频率就越低，能更好的滤除 100Hz 的谐 波，输出信号的稳定度就越高。 工作频率降低可以减小静态功耗，但输出 F1,F2 脉宽的增加，使得驱动功耗增加，所以 不能盲目的通过降低时钟来减小整体功耗，需要折中考虑。 工作模式选择 SCF,S0,S1 是 BL0952 芯片模式选择管脚，可以通过接不同的电压（+5V,0V）来调整芯 片 的 工 作 模 式 ， CF,F1,F2 的 输 出 频 率 与 SCF,S0,S1 输 入 脚 关 系 如 下 表 所 示 （CLKIN=3.58MHz） ： www.belling.com.cn 上海贝岭股份有限公司 中国⋅上海宜山路 810 号 11/13 200233 电话：021-64850700 v1.20 传真：021-64852222 BL0952 三相有功功率计量芯片 三相有功功率计量芯片 SCF S0 S1 F1-5 Max Freq On F1/F2 For AC input CF F1/2 1 1 1 0.596 0.48 16 7.8 0 0 0 1.19 0.96 160 153.6 1 0 0 8 7.8 0 0 1 1223 F1,F2 不使用 16 ~15K 1 0 1 19.65 15.626 8 125 0 1 0 19.07 3.125 160 500 1 1 0 4.77 3.9 16 62.5 0 1 1 76.3 62.5 8 500 vs Max Freq On CF For AC input[Hz] ① ①注：电流，电压输入为±500mV AC 信号时 CF 输出。 计算实例 例1 如果 UA、UB、UC、IA、IB、IC 上，输入均为满刻度直流差分电压±500mV，理 想输出频率计算如下： F1−5 = 0.596 Hz, SCF = S 0 = S1 = 1 V AN = VBN = VCN = IA = IB = IC = 500mV dc = 0.5V VREF = 2.5V （典型值，使用片内基准源，由于基准±8%的容限，实际的输出频率可能会因 设备的改变而改变。 ） Freq = 3 × 13.25 × 0.5 × 0.5 × 0.596 = 0.95 Hz 2 .5 2 例2 电流电压通道输入峰值为 500mV 的交流电压，理想的频率输出计算如下： F1−5 = 0.596 Hz , SCF = S 0 = S1 = 1 U AN = U BN = U CN = IA = IB = IC = 0.5 / 2 V VREF = 2.5V （典型值） Freq = 3 × 13.25 × 0.5 × 0.5 × 0.596 2 × 2 × 2 .5 2 = 0.47 Hz 由上面两例可以看到，当输入电压为满刻度交流信号时，输出频率为输入满刻度直流信 号时输出频率的二分之一。而且最大输出频率与所计算的相数有关。在三相三线制中，最大 www.belling.com.cn 上海贝岭股份有限公司 中国⋅上海宜山路 810 号 12/13 200233 电话：021-64850700 v1.20 传真：021-64852222 BL0952 三相有功功率计量芯片 三相有功功率计量芯片 输出频率与三相四线制时的最大输出频率不一样，这是因为，在三相三线∆接法中，只有两 相接到模拟输入，在正常情况下，电流通道和电压通道中的信号相位不一致。 例3 在高频输入模式下（MCF=1,SCF=0,S0=0,S1=1） ，电流电压通道输入峰值为 500mV 的交流电 压，CF 和 CFA,CFB,CFC 的频率输出计算如下： F1−5 = 1223Hz, SCF = S 0 = 0, S1 = 1 U AN = U BN = U CN = IA = IB = IC = 0.5 / 2 V VREF = 2.5V （典型值） Freq( F1orF 2) = 3 × 13.25 × 0.5 × 0.5 × 1223 = 973Hz 2 × 2 × 2 .5 2 CF 和 F1/F2 理论上存在 16 倍关系(此时 F1,F2 不使用，CF 接 MCU) Freq (CF ) = 973Hz × 16 = 15568 Hz 应用线路简图 典型应用线路见相关应用资料。 注：由于工艺和设计变化等原因所引起的以上规范的变化，不另行通知。请随时索取最新版 本的产品规范。 www.belling.com.cn 上海贝岭股份有限公司 中国⋅上海宜山路 810 号 13/13 200233 电话：021-64850700 v1.20 传真：021-64852222