JAJU978 February   2025 AMC131M03 , MSPM0G1507

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   リソース
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 主なシステム仕様
    2. 1.2 最終製品
    3. 1.3 電気メーター
    4. 1.4 電力品質メータ、電力品質アナライザ
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 設計上の考慮事項
      1. 2.2.1 電圧測定のアナログ フロント エンド
      2. 2.2.2 電流測定のアナログ フロント エンド
      3. 2.2.3 XDS110 エミュレータ
      4. 2.2.4 Bluetooth® データの送信
      5. 2.2.5 2 つのモジュール間での Bluetooth® 接続
      6. 2.2.6 Bluetooth® と UART の接続
      7. 2.2.7 TMAG5273 リニア 3D ホール効果センサによる磁気改ざん検出
    3. 2.3 主な使用製品
      1. 2.3.1  MSPM0G3507
      2. 2.3.2  AMC131M03
      3. 2.3.3  CDC6C
      4. 2.3.4  RES60A-Q1
      5. 2.3.5  TPS3702
      6. 2.3.6  TPD4E05U06
      7. 2.3.7  ISOUSB111
      8. 2.3.8  LMK1C1104
      9. 2.3.9  MSP432E401Y
      10. 2.3.10 TPS709
      11. 2.3.11 TMAG5273
  9. 3ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 3.1 ハードウェア要件
      1. 3.1.1 クロック供給システム
        1. 3.1.1.1 BAW 発振器
        2. 3.1.1.2 水晶発振器
        3. 3.1.1.3 PWM
        4. 3.1.1.4 クロック バッファ
      2. 3.1.2 SPI バスの構成
      3. 3.1.3 LED と UART のジャンパ設定
    2. 3.2 ソフトウェア要件
      1. 3.2.1 PC GUI 通信用の UART
      2. 3.2.2 ダイレクト メモリ アクセス (DMA)
      3. 3.2.3 ADC 設定
      4. 3.2.4 較正
    3. 3.3 テスト設定
      1. 3.3.1 テスト構成への接続
      2. 3.3.2 電源オプションとジャンパ設定
        1.       51
      3. 3.3.3 注意および警告
    4. 3.4 テスト結果
      1. 3.4.1 電気メータの計測精度の結果
      2. 3.4.2 放射エミッション性能
  10. 4設計とドキュメントのサポート
    1. 4.1 デザイン ファイル
      1. 4.1.1 回路図
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 PCB レイアウトに関する推奨事項
        1. 4.1.3.1 レイアウト プリント
    2. 4.2 ツールとソフトウェア
    3. 4.3 ドキュメントのサポート
    4. 4.4 サポート・リソース
    5. 4.5 商標
  11. 5著者について

2.2.1 電圧測定のアナログ フロント エンド

世界の多くの地域では、商用電源の公称電圧は 100V ～ 240V なので、ADC で検出するには電圧をスケールダウンする必要があります。この電圧スケーリングに使用されるアナログフロントエンドを 図 2-2 に示します。位相 C の J11 に電圧を印加すると、位相 A と B にも同様の回路が使用されます。

TIDA-010244 電圧入力用のアナログ フロント エンド図 2-2 電圧入力用のアナログ フロント エンド

図 2-2 に示されたように、電圧入力のアナログ フロント エンドは、分圧回路 (R70、R71、R72、R69) と、RC ローパス フィルタ (R68、R73、C56、C57) および C58 を備えています。

オプションとして、高精度の抵抗分圧器 RES60A (U17) を追加しました。この抵抗デバイダは、1000:1 の比率で電圧を低くします。これは、R70、R71、R72、R69 を使用する分散型分圧器の代替品になります。直列抵抗チェーン分圧器ネットワークの代わりに RES60A を使用するには、次の部品を変更します：

  • R69、R70、R71、R72 を削除。
  • R127 (0Ω) を配置します
  • RES60A を配置します

位相 A と位相 B に対して同様の手順を実行します

電流が小さい場合、電圧から電流へのクロストークは、電力オフセットのキャリブレーションを行わなければ、電圧精度よりも有効エネルギーの精度に、はるかに大きな影響を及ぼします。これらの低電流時の精度を最大化するため、このデザインでは電圧チャネルに ADC 範囲全体を使用していません。このデザインでは、電圧チャネルの ADC 範囲の一部のみを使用していますが、電圧を測定するのに十分な精度を維持しています。特定の商用電源電圧と、選択した分圧抵抗の値について、電圧 ADC チャネルに供給される差動電圧の範囲を計算する方法を、式 1 に示します。

式 1. V A D C _ S w i n g , V o l t a g e = ± V R M S × 2 R 69 R 70 + R 71 +   R 72 +   R 69

この式と、式 1 で選択した抵抗の値に基づいて、(ラインと中間の間で測定される) 商用電源電圧が 120V なら、電圧 ADC への入力信号の電圧スイングは ±128.47mV (90.8mVRMS) です。(電力線と中性線との間で測定される) 商用電源電圧が 230V であれば、フロントエンド回路に 230V を入力すると、±246.23mV (174.11mVRMS) の電圧スイングが発生します。±128.47mV と ±246.23mV の電圧範囲はどちらも、-1.3V ～ +2.7V の範囲内です（ゲイン = 1 の場合、『AMC131M03 3 チャネル、64kSPS、同時サンプリング、24 ビット、強化絶縁型デルタ シグマADC、DC/DCコンバータ内蔵』データシートの「推奨動作条件」セクションを参照してください）。これは、ADC での検出も可能です。