基于CSE7780的智能节能插座方案

基于CSE7780的智能节能插座方案

　　1、电参数的计算

　　以设计一块额定电压220V（Un）、10 （60） A电流规格、常数1600imp/KWh插座为例，由于电流输入通道允许输入最大信号为±700mV的峰峰值（有效值为495mVrms），10（60）A的表考虑到通道A发热的情况，可选择200~250μΩ的锰铜，若以250μΩ的锰铜来采样，在Imax=60A时，通道A的采样信号为60A*250μΩ=15mV.由于电流通道A的允许最大输入信号为495mV，因此电流通道的增益选择可配置成16，通道B采用2500:1的互感器；负载电阻10Ω，电流通道B增益设置为1.电压通道允许最大输入信号为±700mV的峰峰值，考虑到电压会有130%Un过压，可将电压采样信号通过网络电阻将220V交流电压信号降至220mV左右，电压通道增益选择为1.

　　通过上述的论述，我们需将电流通道A的增益设置为16，电压通道的增益设置为1，因此SYSCON寄存器应设置为0080H.

　　CSE7780寄存器的配置流程如图3所示。

图3:CSE7780寄存器的参数配置流程图

　　2、HFConST寄存器的设置

　　常数EC为1600imp/KWh;Vu=0.22V;Vi=10A*0.00025Ω*16=40mV;EC=1600;Un=220V;

　　Ib=10A.根据公式HFConst= INT［39.3143*Vu*Vi*10^11/（EC*Un*Ib）］可得HFConst=2664H，因此写入HFConst寄存器的值应为2664H.

　　3、其他计量控制寄存器配置

　　启动电流的配置。在Un、Ib的情况下，有功功率寄存器PowerA的数值为1A375D7H，按照要求在0.4%Ib的情况下能够正常启动，则Pstar寄存器可配置为0.2%Ib有功功率对应的数值Pstar=00D6H（Pstart对应的是PowerA的高24位，计算出的Pstart是16‘h00D6）。

　　能量累加模式的配置。由于需要计量正反有功能量，因此我们须将能量累加模式配置成正反向功率都参与累加，累加方式是代数和方式，负功率有REVQ符号指示，使能PF脉冲输出及有功电能寄存器累加，即可将EMUCON配置为0001H.

　　4、校表寄存器的配置

　　（1） 有功校正

　　a、功率增益校正

　　在输入信号为Un、Ib的情况下，从校表台获得通道A的误差为err，则公式1.如果Pgain>=0，则GPQA=INT［Pgain*2^15］，反之若Pgain<0，则GPQA=INT［2^16 +Pgain*2^15］。

　　通道B的功率校准可通过配置GPQB来实现，方法与校正通道A的相同。

　　b、相位校正

　　在PF=0.5L，输入信号为100%Un、100% Ib的情况下，从校表台上获得的误差为err，则相位误差补偿为公式2，对50Hz的电网而言，PHSA有0.02^0/LSB的关系，则：如果θ>=0，PHSA =INT（θ/0.02^0）；如果θ<0，PHSA =INT（2^8+θ/0.02）-96.

　　通道B的相位校正可通过配置PHSB来实现，方法与校正通道A的相同。

　　c、有功偏置电流校正

　　在小信号1.0的情况下，如果小信号偏差较大，可通过调整有功功率偏置电流校正寄存器来修正小信号的偏差。在PF=1.0，Vu=Un，Vi=0的情况下，等待DPUDIF的更新，通过MCU取PowerA的值，读取若干次去平均值，取平均值的补码的后4位写入APOSA校正寄存器。