交流电压检测方案,交流电压检测原理

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-18 17:13:58

工程师在开发一些交流电供电的项目时,可能会遇到一个电路设计问题,就是如何测量交流电的电压、电流和功率这三个参数。

比如交流电机,怎么测量通过交流电机的电流和它消耗的功率呢?

BL0939芯片,在芯片哥看来,或许就是其中的一个电路解决方案。

交流电压检测方案,交流电压检测原理(1)

BL0939芯片引脚功能

芯片的IP1与IN1引脚,是测量交流电的电流信号;与IP2和IN2引脚的功能是类似的。

芯片的VP引脚,是测量交流电的电压信号;

通过这几个引脚,工程师就可以测量交流电路中的电压、电流和功率。测量的电压、电流和功率,是通过芯片的UART/SPI通信方式发送到单片机,被单片机读取。

既然能测量功率,就自然可以测量它消耗的电能。只是测量的电能,是通过芯片的CF引脚,以脉冲个数的形式发送到单片机,被单片机的中断引脚读取。

除了这些,BL0939芯片还能测量电路中的有功功率和相位角。这两个参数,单片机只需要读取芯片内部相应的寄存器数值就可以得到。

芯片的VT引脚,是连接温度传感器,直接可以测量当前的环境温度;ZX引脚,是芯片检测交流电过零的输出引脚。

交流电压检测方案,交流电压检测原理(2)

过零检测波形

交流电在正半轴时,ZX引脚输出低电平;交流电在负半轴时,ZX引脚输出高电平;也就是ZX引脚高低电平切换的时候,就是交流电过零的时刻。

只是中间有个延时,大约为570us。也就是交流电在过零的时刻,芯片经过570us时间处理后,ZX引脚的高低电平才会变化。

现在来看一下BL9039芯片的应用电路

交流电压检测方案,交流电压检测原理(3)

应用电路

电阻R8是交流电机的电流采样电阻,阻值为1mΩ,它两端的电压直接通过电阻R7和R9,输入到BL0939芯片的电流测量引脚IP1和IN1;

电阻R1 ~ R6,是电压测量的取样电阻,分压之后,输入到芯片的VP引脚。

单片机就可以通过SPI方式,读取需要测量的参数。

请持续关注芯片哥,后面会定期更新有关于电子元器件和芯片,包括一些电子产品项目开发案例的相关内容。

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