TIDA-010243

Referenzdesign für Dreiphasen-Stromwandler-E-Zähler mit eigenständigem ADC

TIDA-010243

Designdateien

Überblick

Dieses Referenzdesign implementiert eine dreiphasige Energiemessung der Klasse 0.1 mit einem leistungsfähigen Mehrkanal-Analog-Digital-Wandler (ADC), der Stromwandler (CT) mit 8 kHz abtastet, um den Strom und die Spannung in jedem Strang des Wechselstromnetzes zu messen. Dieses Referenzdesign erreicht eine hohe Genauigkeit über einen weiten Eingangsstrombereich von 0,01 A bis 100 A und unterstützt hohe Abtastfrequenzen, die für Stromqualitätsfunktionen, wie zum Beispiel individuelle harmonische Analysen, erforderlich sind. Eine ADC-Abtastrate von 32 kSPS kann bei Verwendung eines TI Arm® Cortex® M0+ Host-Mikrocontrollers für die Messtechnik erreicht werden. Die erforderliche Softwarefunktionalität ist in MSPM0-SDK implementiert und kann mit Code Composer Studio™ kompiliert werden.

Merkmale
  • Dreiphasen-Messtechnik für Stromzähler, welche die Genauigkeitsanforderungen nach ANSI C12.20 Klasse 0.1 im aktiven Betrieb über einen Eingangsbereich von 2000:1 erfüllt
  • Berechnungen von Wirk- und Blindenergie und -leistung, quadratischer Mittelwert (QMW) von Strom und Spannung, Leistungsfaktor und Zeilenfrequenz
  • Isolierte RS-232- und RS-485-Bausteine mit 5-kVRMS-Isolierung
  • Getestet über einen Eingangsbereich von 10 mA bis 100 A und 9 V bis 270 V
  • MSPM0-SDK enthält ein Softwarebeispiel für die Energiemessung und eine grafische Benutzerschnittstelle zur Anzeige von Ergebnissen auf einem Microsoft® Windows® PC
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Eine voll bestückte Platine wurde nur für Test- und Leistungsvalidierung entwickelt. Sie wird nicht zum Verkauf angeboten.

Designdateien und Produkte

Designdateien

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TIDUF25A.PDF (1675 KB)

Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

TIDMBP5.PDF (446 KB)

Detaillierter Überblick über das Design-Layout zur Bestimmung der Position der Komponenten

TIDMBP4.PDF (185 KB)

Vollständige Liste mit Designkomponenten, Referenz-Bezeichnern und Hersteller-/Teilenummern

TIDMBP7.ZIP (2555 KB)

Dateien für 3D-Modelle oder 2D-Zeichnungen von IC-Komponenten

TIDCGG0.ZIP (987 KB)

Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

TIDMBP6.PDF (1979 KB)

Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

TIDMBP3.PDF (620 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

Reset- und Watchdog-ICs

TPS3840Überwachung für hohe Eingangsspannung, Nanopower, für die Automobilindustrie mit manueller Rücksetzu

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Mehrachsige lineare und Winkelpositionssensoren

TMAG5273Energieeffizienter hochpräziser linearer 3D-Hall-Effekt-Sensor mit I²C Ausgangsschnittstelle

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RS-232-Transceiver

TRS3232E3- bis 5,5-V-Zweikanal-RS-232-Leitungstreiber/‑Empfänger mit 250 Kbit/s und +/-15-kV-IEC-ESD-Schutz

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MSP430FR413116-MHz-MCU mit 4 KB FRAM, 0,5 KB SRAM, 10-B-ADC, LCD, UART/SPI/I2C, IR-Logik, Timer

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RS-485- & RS-422-Transceiver

THVD1400RS-485-Transceiver, 3,3 bis 5 V, in platzsparendem Gehäuse mit ±12-kV-IEC-ESD-Schutz, 500 kbit/s<

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Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TPS709150-mA, 30 V, Ultra-Low-IQ, Low-Abfallspannungsregler mit Rückstromschutz und Freigabe

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Arm Cortex-M0+-MCUs

MSPM0G350780 MHz Arm® Cortex®-M0+ MCU mit 128 KB Flash, 32 KB SRAM, 2x4 Msps ADC, DAC, 3xCOMP, 2xOPA, CAN-FD,

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Präzisions-ADCs

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Digitalisolatoren

ISO6731Dreikanaliger, 2/1-digital Isolator für Mehrzweckanwendungen

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Digitalisolatoren

ISO6720Zweikanaliger, digitaler 2/0-Isolator für Mehrzweckanwendungen

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Technische Dokumentation

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* Designleitfaden Three-Phase Current Transformer E-Meter Reference Design With Standalone ADC (Rev. A) PDF | HTML 19.03.2025

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