浅谈基于71M6543／6545及71M6X03隔离传感技术的三相锰铜表新方案
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压、电流、功率、脉冲等等都是Ｂ口时的，而老方案是主 控单片机通过串口把各个通道的数据读过来再处 理，最明显的就是对电能脉冲的延迟响虚。
４相对于传统的抗直流饱和６７＂，具有优异的计
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量性能。抗直流饱和ｃＴ除了体积大、价格贵，还有一 个固有的问题：其比差和角差会随着电流大小不同 及工作温度改变丽有髓显变化，而且是非线性的。非 线性的问题比较麻烦，为了达到要求的精度，只能采 取多点校准的方法，这无疑大大增加了软件的工作 量及生产时的成本。而锰铜电阻天然的高精度与极
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智能电表电源变压器的寿命
朱广贵
南京舜义恩佳电气有限套司
１前言 经过０７、０８年的试点之后．从０９年开始我国已正 式开启了智能电网建设的序幕，智能电阿包含从发 电、塌度、输变电、配电和用电各个环节．其中智能电
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异的性能，优秀的抗干扰性对硬件设计变的简单可 靠，软件设计借用通用的接口方式，便于电表应用工 程师的程序设计。ＢＬ６５２３Ａ优良的性能还可以用于 其他Ｔ业电气测量和民用电气测量领域。
参考资料：
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国家电网公司智能电能表系列标准宣贯材料 上海贝岭股份有限公司ＢＬ６５２３Ａ芯片资料 上海贝岭股份有限公司ＢＬ６５２３Ａ设计指导书
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另外，作为业界领先的电能计量！；０ｃ芯片， ７１Ｍ６５４Ｘ系，４集成了丰富、功能灵活曲外设，最大限 度地降低了表只的物料成本和生产成本。值得特别 关注的是其内置的ＲＴＣ具有完全的温度修调功能， 配合其高精度的内部数字温度传感器．更可省去外 部ＲＴＣ，进一步大幅度降低表丑的物料成本。 ＴＥＲＩＤ［ＡＮ半导体公司简介 ＴＥＲＩＤＩＡＮ的前身是１ＤＫ半导体公司，从上世纪 ９０年代的６５０１／６５０２－－相定制ＡＹＥ（与ＧＥ、ＡＢＢ台 作）．到今天的６５４Ｘ通用ＳｏＣ系列．有着超过２０年的 计量领域专业经验及一系列相关的专利技术，始终 致力于为客户提供最优性能、最低成本的电表解次 方案。ＴＥＲＩＤＩＡＮ第一个提出了电表ＳｏＣ芯片的概 念．拥有业界首创的单一Ａ，Ｄ转换器技术、业界最高 的计量精度及功能强大且高度灵话的各类计量算
法。
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低的温度系数、低成本冲体帜，业得业界孜孜以求
三相锰铜方案的最合理实现方式，本文弁绍的６５４Ｘ ＋６Ｘ０３方案即是不二之选。 图５给出了采用本方案的三相锰铜表典型结构
示意图。
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新产品、新设计
对表台进行电流隔离改遗。 图４给出了使用单相计量芯片设计三相锰铜表 时。多块表接人同一电流、电压回路，不脱钩的等效
原理闰。由于后面表只的电压回路电流在前面表的
的．在逻辑上等效于常规的ｃＴ．投有因为电压、电流 的公共参考点导致的电流旁路效应，因此可以直接 利用现有的汀表脱钩校准方式，既维持了原来的生 产习惯．又节省了设备改造增加的开支。
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ＡＦＥ单独设计隔离电源，而且如果考虑到断相情况． 其供电设计会极其复杂，而且根本无法实现全失压 情况下的计量。
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６５４Ｘ和６ｘ０３之问鲫臣信是基于ＭＤ采样同步
的，完全实时，无缝集成，完全没有基于三个单相计 量芯片的－－Ｎ锰铜表方案固有的系统响应延迟。电
表的计量、抄表、收费标准化建设是一个重要的项 目，需要各种单相、三相表２亿台以上．与之配套的电
源变压器达３亿只以上。
电表上的电源变压器质量好坏、寿命长短直接
浅谈基于71M6543／6545及71M6X03隔离传感技术的三相锰铜 表新方案
作者： 作者单位： 李东升 美信集成产品公司电表产品应用FAE
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控制器透过脉冲变压器传进给７１Ｍ６Ｘ０３。
７ＩＭ６Ｘ０３作为电流ＡＦＥ．其内部还集成了基准电
压源及温度数字传感器，目此可方便地实现对基准 电压温漂及锰铜电阻温度系数的温度补偿。 图３给出了单路７１Ｍ６Ｘ０３的详细接线图。 通过以上简要分析．我们可以看出此方案有如
下几个特点：
进到７１Ｍ６０Ｘ３远端传感器（Ｒｅｍｏｔｅ—ｒ）．转换成数
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７１Ｍ６５４Ｘ系列的其它特点 ７１Ｍ６５４３ｍ５蝤不仅可以实现三相锰铜计量，也 可以当作普通的计量芯片来使用，比如普通的３ＣＴ 方案。这归功于其内部的计量引擎是完全可重配置
的．通过更换不同功能版本的ｃＥ ＣＯＤＥ，同一颗芯片
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线所示。另外的那条单向线，表示电潍由７１Ｍ６５４Ｘ主
兴趣。本文将对此方案的特点做简要介绍，以供各位 参考。 ７１Ｍ６５４３１６５４５＋７１Ｍ６Ｘ０３隔离传感技术及其特 征采用７１Ｍ６５４３１６５４５＋７１Ｍ６Ｘ０３隔离传感技术的三
相锰铜表总体方案如图ｌ所示。 图中，Ａ、Ｂ、ｃ三相电流通过锰铜采样得到的信号
１锰铜＋７１Ｍ６Ｘ０３＋脉冲变压器（胛）三个部件 作为一个整体．在逻辑上等教于常规的ｃＴ。既然等效 于ｃＴ．则在校表过程中，可以采用与ｃＴ裹完全相同 的校表方式，换句话说，就是无需对台体进行特殊改 造。在这一点上，很多人都存在一个认识上的误区， 认为三相表台校准三相锰铜表时会引起精度依次降 低的问题。实际上，这种观点是基于以往使用三个单 相计量芯片做二相锰铜表的方案（如利用三个 ６５２１ＢＥ，或三个５４６０、３个ＦＥ４２３等等）。使用单相计 量芯片做三相锰铜表的方案．对每～相而言，其电 压、电流必定有一个非隔离的公共点，也就是说，电 压和电流之间是非隔离的．因此无法实现三相校表 时电压和电流的脱钩．无法实现大规模生产，而必须
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就可以实现不同的功能，如三相四线ＩＸ相三线、ＣＴ／ 锰铜、零线电流测量．更可以支持各种无功算法及总 谐渡ＴＨＤ、分次谐波计量等等。
电流回路上形成了十电压降，造成每只表的电压 不等电位。同时由于电压回路的电流也使每个表位 的电流回路不等电流，从而无法实现多表位单回路 柱定。 本力案由于电流通道和电压通道是完全隔离
２隔离传感器（Ｈｅｍｏｔｅ…）７ＩＭ６ＸＸ３的供电
由胛通过主芯片６５４Ｘ提供，无需另外为其配置电 源．大大简化了三相锰铜表的电源设计。另外，此特 性可以有技盐理全失压情况下的计量。相比基于三 个单相计量芯片的三相锰铜表方案．必须为每路
本文链接：/Conference_7357887.aspx
浅谈基于７１ Ｍ６５４３／６５４５及７１ Ｍ６Ｘ０３隔离 传感技术的三相锰铜表新方案
牵东升
羹信集成产品心司电表产品应用ＦＡＥ
７１Ｍ９５４ｘ［｜推出以来，受到了业界的普遍关注，
尢家都对选种新的三相锰铜袤方案表达出了浓厚的
过脉冲变压器及接口电路发进给７１Ｍ６Ｘ０３。所以说， ７１Ｍ６５６Ｘ主控制器和７１Ｍ６Ｘ０３远端传感器之间的通 信是双向的．如图二中脉冲变压器上面的双向信号
字信号后通过脉冲变压器（Ｐｕｌｓｅ Ｔｒａｎ如ｍ吼ｇｒ）送 虱Ｊ６５４ｘ主芯片相应的电流信号输人引脚对ＩＢＰ／ＩＢＮ、 ＩＣＷＩＣＮ、ＩＤＰ／ＩＤＮ（注意ＩＡＰ／１ＡＮ在此应用中作为零 线电流采样使用）。电压信号则分别通过电阻分压网 络接＾６５４Ｘ芯片的ＶＡ、ＶＢ、ｖｃ引脚。由于此方案采 用脉冲变压器隔离了电流信号，因此对主茜片６５４Ｘ 而言．三相电流是完全相互隔离的，从而可以实现三 相锰铜的计量方式。 本方案的核心是７１Ｍ６Ｘ０３远端传感器，囝２给出 了三相电流采样任一路的连接示意图。由图可见。 ７１Ｍ６Ｘ０３本质上是一个电流ＡＦＥ（非常规的包含了 电压电流的计量ＡＦＥ），它以差分方式接收电流流经 锰铜得到的信号．经内部ＰＧＡ放大后ＭＤ转换，得到 的数字量通过接口电路透过脉２中变压器回传给６５４Ｘ 主控制器。另一方面．从７１Ｍ６５４Ｘ下传的命令也是透
压、电流、功率、脉冲等等都是Ｂ口时的，而老方案是主 控单片机通过串口把各个通道的数据读过来再处 理，最明显的就是对电能脉冲的延迟响虚。
４相对于传统的抗直流饱和６７＂，具有优异的计
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量性能。抗直流饱和ｃＴ除了体积大、价格贵，还有一 个固有的问题：其比差和角差会随着电流大小不同 及工作温度改变丽有髓显变化，而且是非线性的。非 线性的问题比较麻烦，为了达到要求的精度，只能采 取多点校准的方法，这无疑大大增加了软件的工作 量及生产时的成本。而锰铜电阻天然的高精度与极
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智能电表电源变压器的寿命
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南京舜义恩佳电气有限套司
１前言 经过０７、０８年的试点之后．从０９年开始我国已正 式开启了智能电网建设的序幕，智能电阿包含从发 电、塌度、输变电、配电和用电各个环节．其中智能电
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异的性能，优秀的抗干扰性对硬件设计变的简单可 靠，软件设计借用通用的接口方式，便于电表应用工 程师的程序设计。ＢＬ６５２３Ａ优良的性能还可以用于 其他Ｔ业电气测量和民用电气测量领域。
参考资料：
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国家电网公司智能电能表系列标准宣贯材料 上海贝岭股份有限公司ＢＬ６５２３Ａ芯片资料 上海贝岭股份有限公司ＢＬ６５２３Ａ设计指导书
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另外，作为业界领先的电能计量！；０ｃ芯片， ７１Ｍ６５４Ｘ系，４集成了丰富、功能灵活曲外设，最大限 度地降低了表只的物料成本和生产成本。值得特别 关注的是其内置的ＲＴＣ具有完全的温度修调功能， 配合其高精度的内部数字温度传感器．更可省去外 部ＲＴＣ，进一步大幅度降低表丑的物料成本。 ＴＥＲＩＤ［ＡＮ半导体公司简介 ＴＥＲＩＤＩＡＮ的前身是１ＤＫ半导体公司，从上世纪 ９０年代的６５０１／６５０２－－相定制ＡＹＥ（与ＧＥ、ＡＢＢ台 作）．到今天的６５４Ｘ通用ＳｏＣ系列．有着超过２０年的 计量领域专业经验及一系列相关的专利技术，始终 致力于为客户提供最优性能、最低成本的电表解次 方案。ＴＥＲＩＤＩＡＮ第一个提出了电表ＳｏＣ芯片的概 念．拥有业界首创的单一Ａ，Ｄ转换器技术、业界最高 的计量精度及功能强大且高度灵话的各类计量算
法。
Ａｂｏｕｔ ＭａⅪⅢ
低的温度系数、低成本冲体帜，业得业界孜孜以求
三相锰铜方案的最合理实现方式，本文弁绍的６５４Ｘ ＋６Ｘ０３方案即是不二之选。 图５给出了采用本方案的三相锰铜表典型结构
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对表台进行电流隔离改遗。 图４给出了使用单相计量芯片设计三相锰铜表 时。多块表接人同一电流、电压回路，不脱钩的等效
原理闰。由于后面表只的电压回路电流在前面表的
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！塑：！盟
ＡＦＥ单独设计隔离电源，而且如果考虑到断相情况． 其供电设计会极其复杂，而且根本无法实现全失压 情况下的计量。
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源变压器达３亿只以上。
电表上的电源变压器质量好坏、寿命长短直接
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作者： 作者单位： 李东升 美信集成产品公司电表产品应用FAE
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ｅｎｇｒａｆｔｉｎｇ帅ｌｕｆｉｏｎｓ
控制器透过脉冲变压器传进给７１Ｍ６Ｘ０３。
７ＩＭ６Ｘ０３作为电流ＡＦＥ．其内部还集成了基准电
压源及温度数字传感器，目此可方便地实现对基准 电压温漂及锰铜电阻温度系数的温度补偿。 图３给出了单路７１Ｍ６Ｘ０３的详细接线图。 通过以上简要分析．我们可以看出此方案有如
下几个特点：
进到７１Ｍ６０Ｘ３远端传感器（Ｒｅｍｏｔｅ—ｒ）．转换成数
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７１Ｍ６５４Ｘ系列的其它特点 ７１Ｍ６５４３ｍ５蝤不仅可以实现三相锰铜计量，也 可以当作普通的计量芯片来使用，比如普通的３ＣＴ 方案。这归功于其内部的计量引擎是完全可重配置
的．通过更换不同功能版本的ｃＥ ＣＯＤＥ，同一颗芯片
ｃｕｓｔｏｍ雌’ｐｒｅｄｕｃｔｓ
……Ｌ—ｃ…ｅＬｍｉｄ
线所示。另外的那条单向线，表示电潍由７１Ｍ６５４Ｘ主
兴趣。本文将对此方案的特点做简要介绍，以供各位 参考。 ７１Ｍ６５４３１６５４５＋７１Ｍ６Ｘ０３隔离传感技术及其特 征采用７１Ｍ６５４３１６５４５＋７１Ｍ６Ｘ０３隔离传感技术的三
相锰铜表总体方案如图ｌ所示。 图中，Ａ、Ｂ、ｃ三相电流通过锰铜采样得到的信号
１锰铜＋７１Ｍ６Ｘ０３＋脉冲变压器（胛）三个部件 作为一个整体．在逻辑上等教于常规的ｃＴ。既然等效 于ｃＴ．则在校表过程中，可以采用与ｃＴ裹完全相同 的校表方式，换句话说，就是无需对台体进行特殊改 造。在这一点上，很多人都存在一个认识上的误区， 认为三相表台校准三相锰铜表时会引起精度依次降 低的问题。实际上，这种观点是基于以往使用三个单 相计量芯片做二相锰铜表的方案（如利用三个 ６５２１ＢＥ，或三个５４６０、３个ＦＥ４２３等等）。使用单相计 量芯片做三相锰铜表的方案．对每～相而言，其电 压、电流必定有一个非隔离的公共点，也就是说，电 压和电流之间是非隔离的．因此无法实现三相校表 时电压和电流的脱钩．无法实现大规模生产，而必须
ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ
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就可以实现不同的功能，如三相四线ＩＸ相三线、ＣＴ／ 锰铜、零线电流测量．更可以支持各种无功算法及总 谐渡ＴＨＤ、分次谐波计量等等。
电流回路上形成了十电压降，造成每只表的电压 不等电位。同时由于电压回路的电流也使每个表位 的电流回路不等电流，从而无法实现多表位单回路 柱定。 本力案由于电流通道和电压通道是完全隔离
２隔离传感器（Ｈｅｍｏｔｅ…）７ＩＭ６ＸＸ３的供电
由胛通过主芯片６５４Ｘ提供，无需另外为其配置电 源．大大简化了三相锰铜表的电源设计。另外，此特 性可以有技盐理全失压情况下的计量。相比基于三 个单相计量芯片的三相锰铜表方案．必须为每路
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牵东升
羹信集成产品心司电表产品应用ＦＡＥ
７１Ｍ９５４ｘ［｜推出以来，受到了业界的普遍关注，
尢家都对选种新的三相锰铜袤方案表达出了浓厚的
过脉冲变压器及接口电路发进给７１Ｍ６Ｘ０３。所以说， ７１Ｍ６５６Ｘ主控制器和７１Ｍ６Ｘ０３远端传感器之间的通 信是双向的．如图二中脉冲变压器上面的双向信号
字信号后通过脉冲变压器（Ｐｕｌｓｅ Ｔｒａｎ如ｍ吼ｇｒ）送 虱Ｊ６５４ｘ主芯片相应的电流信号输人引脚对ＩＢＰ／ＩＢＮ、 ＩＣＷＩＣＮ、ＩＤＰ／ＩＤＮ（注意ＩＡＰ／１ＡＮ在此应用中作为零 线电流采样使用）。电压信号则分别通过电阻分压网 络接＾６５４Ｘ芯片的ＶＡ、ＶＢ、ｖｃ引脚。由于此方案采 用脉冲变压器隔离了电流信号，因此对主茜片６５４Ｘ 而言．三相电流是完全相互隔离的，从而可以实现三 相锰铜的计量方式。 本方案的核心是７１Ｍ６Ｘ０３远端传感器，囝２给出 了三相电流采样任一路的连接示意图。由图可见。 ７１Ｍ６Ｘ０３本质上是一个电流ＡＦＥ（非常规的包含了 电压电流的计量ＡＦＥ），它以差分方式接收电流流经 锰铜得到的信号．经内部ＰＧＡ放大后ＭＤ转换，得到 的数字量通过接口电路透过脉２中变压器回传给６５４Ｘ 主控制器。另一方面．从７１Ｍ６５４Ｘ下传的命令也是透