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1、 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 1/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 BL6552 三相電能監測及分析專用芯片 數據手冊 V1.12 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 2/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 目錄 1、產品簡述.6 2、基本特征.7 2.1 主要特點.7 2.2 系統框圖.8 2.3 管腳排列.9 2.4 性能指標.10 2.4.1 電參數性能指標.10 2.4.2 極限范圍.11 3、工作原理.12 3.1 電流電壓波形產生
2、原理.12 3.1.1 有功相位補償.13 3.1.2 通道偏置校正.14 3.1.3 通道增益校正.14 3.1.4 電流電壓波形輸出.15 3.2 有功功率計算原理.16 3.2.1 有功功率輸出.17 3.2.2 有功功率校準.17 3.2.3 有功功率的防潛動.18 3.2.4 有功功率小信號補償.19 3.2.5 3.2.5 有功功率選擇有功功率選擇.19 3.3 有功能量計量原理.20 3.3.1 有功能量輸出.20 3.3.2 有功能量脈沖輸出選擇.21 3.3.3 有功電能脈沖輸出比例.22 3.4 電流電壓有效值計算原理.23 3.4.1 有效值輸出.23 3.4.2 有效值
3、輸入信號的設置.24 3.4.3 有效值刷新率的設置.24 3.4.4 電流電壓有效值校準.24 3.4.5 有效值的防潛動.25 3.5 快速有效值檢測原理.26 3.5.1 快速有效值輸出.26 3.5.2 快速有效值輸入選擇.26 3.5.3 快速有效值累計時間.27 3.5.4 電網頻率選擇.27 3.6 無功計算.27 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 3/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 3.6.1 無功相位補償.28 3.6.2 無功功率輸出.29 3.6.3 無功功率校準.29 3.6.4 無功功率的防
4、潛動.30 3.6.5 無功功率小信號補償.31 3.6.6 無功能量輸出.31 3.7 視在和功率因子計算.32 3.7.1 視在功率和能量輸出.32 3.7.2 視在功率校準.33 3.7.3 功率因子.33 3.8 三相電流和的計算.34 3.8.1 電流和的輸出.34 3.8.2 電流和的調整.34 3.8.3 電流和的比較.34 3.9 小信號補償.35 3.10 電參數測量.36 3.11.1 線周期計量.36 3.11.2 線頻率計量.36 3.11.3 相角計算.36 3.11.4 功率符號位.37 3.11 故障檢測.38 3.12.1 過零檢測.38 3.12.2 峰值超限
5、.38 3.12.3 線電壓跌落.39 3.12.4 過零超時.41 3.12.5 過零指示.42 3.12.6 電源供電指示.42 4、內部寄存器.44 4.1 電參量寄存器(外部讀).44 4.2 校表寄存器 1.46 4.3 校表寄存器 2.48 4.4 校表寄存器詳細說明.50 4.4.1 通道 PGA 增益調整寄存器.50 4.4.2 相位校正相關寄存器.50 4.4.3 有效值增益調整寄存器.52 4.4.3 有效值偏置校正寄存器.52 4.4.4 功率小信號補償寄存器.53 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 4/7
6、9 V1.12 上海市宜山路 810 號 4.4.5 防潛動閾值寄存器.54 4.4.6 快速有效值相關設置寄存器.55 4.4.7 故障檢測相關寄存器.55 4.4.8 ADC 使能控制.55 4.4.9 模式寄存器 1.55 4.4.10 模式寄存器 2.56 4.4.11 模式寄存器 3.56 4.4.12 中斷狀態寄存器.57 4.4.13 中斷屏蔽寄存器.58 4.4.14 能量讀后清零設置寄存器.59 4.4.15 用戶寫保護設置寄存器.59 4.4.16 軟復位指令.59 4.4.17 通道增益調整寄存器.59 4.4.18 通道偏置調整寄存器.60 4.4.19 功率增益調整寄
7、存器.61 4.4.20 功率偏置調整寄存器.61 4.4.21 CF 縮放比例寄存器.62 4.4.22 AT13 邏輯輸出管腳配置寄存器.63 4.5 電參數寄存器詳細說明.64 4.5.1 波形寄存器.64 4.5.2 有效值寄存器.65 4.5.3 快速有效值寄存器.65 4.5.4 有功功率寄存器.66 4.5.5 無功功率寄存器.67 4.5.6 視在功率寄存器.67 4.5.7 電能脈沖計數寄存器.68 4.5.8 波形夾角寄存器.70 4.5.9 功率因數寄存器.70 4.5.10 線電壓頻率寄存器.71 5、通訊接口.72 5.1 SPI.72 5.1.1 概述.72 5.1
8、.2 工作模式.72 5.1.3 幀結構.72 5.1.4 讀出操作時序.74 5.1.5 寫入操作時序.74 5.1.6 SPI 接口的容錯機制.75 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 5/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 5.2 UART.76 5.2.1 概述.76 5.2.2 每個字節格式.76 5.2.3 讀取時序.76 5.2.4 寫入時序.77 5.2.5 UART 接口的保護機制.77 6、封裝信息.78 6.1 訂單信息.78 6.2 封裝.78 6.3 封裝外觀.78 BL6552BL6552三相電
9、能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 6/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 1、產品簡述 BL6552 是一顆 7 通道三相電能監測及分析芯片,適用于三相智能斷路器、三相導軌表、電測儀表、大功率設備電源監控等應用,具有較高的性價比。BL6552 集成了七路高精度 Sigma-Delta ADC、參考電壓電路、溫度傳感器等模擬電路模塊,以及處理功率、有效值、能量、溫度等電參數的數字信號處理電路??捎糜跍y量三相分相及合相的總(基波和諧波)有功功率及能量、無功功率及能量、視在功率及能量;以及基波有功功率及能量、無功功率及能量;以及各相電流、電壓有效值、功率因
10、子等參數;具有電流失流監測、電流電壓峰值檢測、過零檢測等電能質量管理;能夠給出實時波形。BL6552 集成 SPI 和 UART 接口,方便與外部 MCU 之間進行計量參數以及校表參數的傳遞。BL6552 內部采用數據流計算方式處理各種信號,在外部干擾情況下,有很好的可靠性。內部電源電壓監測電路可以保證加電和斷電過程中正常工作。BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 7/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 2、基本特征 2.12.1 主要特點主要特點 高精度,8000:1 的輸入動態范圍內有功電能測量非線性誤差0.1%高穩定性
11、,8000:1 的輸入動態范圍內無功電能測量非線性誤差0.1%提供零線電流測量 提供分相以及總(基波和諧波)有功、無功、視在功率(24bit,支持兩種計算方式);以及基波有功、無功功率(24bit)提供分相電壓、電流有效值(24bit),檢測范圍 3000:1 內相對誤差小于0.1%提供分相電壓、電流以及零線電流的波形采樣數據(24bit)提供總(基波和諧波)有功、無功、視在能量(24bit)提供總(基波和諧波)有功、無功線周期能量 提供總(基波和諧波)正向有功能量和負向有功能量 提供合相以及四象限無功能量 提供每周波 300 點實時波形 提供分相、合相功率因子 具有快速有效值輸出 提供電壓電
12、流相角測量 具有有功電能和無功電能的快速脈沖輸出 具有電壓失壓和斷相檢測功能 具有電流失流檢測功能 具有電流電壓峰值檢測、過零檢測功能 具有電壓線頻率檢測 可編程防潛動閥值設置 可編程調整脈沖輸出的頻率 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 8/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 可編程有功、無功、視在功率誤差及增益調整 可編程輸入有功相位補償 可按照需要給出中斷請求信號,方便與外部 MCU 的控制 具有 UART/SPI 通信接口,便于數據傳輸 內置參考電壓源 單電源 3.3V QFN36 封裝 2.22.2 系統框圖系統
13、框圖 主要分為模擬信號處理和數字信號處理兩塊,模擬部分主要包括 7 通道高精度 Sigma-Delta ADC 及相關模擬模塊,數字部分為一個數字信號處理器及相關模塊。BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 9/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 2.32.3 管腳排列管腳排列 QFN36 封裝 序號 名稱 輸入輸出 描述 1 INP 輸入 零線電流通道正端輸入 2 VREF 輸入輸出 基準電壓輸出管腳,外接 0.1uF 濾波電容。3 VAN 輸入 A 相電壓通道負端輸入,每對管腳的最大差分電壓為0.7V 4 VAP 輸入 A
14、 相電壓通道正端輸入 5 VBN 輸入 B 相電壓通道負端輸入,每對管腳的最大差分電壓為0.7V 6 VBP 輸入 B 相電壓通道正端輸入 7 VCN 輸入 C 相電壓通道負端輸入,每對管腳的最大差分電壓為0.7V 8 VCP 輸入 C 相電壓通道正端輸入 9 NRST 輸入 復位,低電平有效 10 AGND 電源地 模擬地 11 DGND 電源地 數字地 12 CS 輸入 SPI 片選/UART 速率選擇 13 SDO 輸出 SPI/UART 發送數據管腳 14 SDI 輸入 SPI/UART 接收數據管腳 15 SCLK 輸入 SPI 時鐘輸入/UART 速率選擇 16 IRQ1 輸出 中
15、斷狀態邏輯輸出 1 17 IRQ2 輸出 中斷狀態邏輯輸出 2 18 CLKOUT 輸出 晶振管腳 19 CLKIN 輸入 晶振管腳,外接晶振頻率 8MHz 20 VPP 電源 保留,可懸空 21 CF1 輸出 校表脈沖 1(有功功率)22 CF2 輸出 校表脈沖 2(無功功率)23 AT1 輸出 邏輯輸出管腳,可配置輸出指示 1 24 AT2 輸出 邏輯輸出管腳,可配置輸出指示 2 25 AT3 輸出 邏輯輸出管腳,可配置輸出指示 3 26 DVDD18 輸出 數字模塊電壓 1.8V,外接 0.1uF 濾波電容 27 SEL 輸入 缺省 0,選擇 Uart;1,選擇 SPI 28 DVDD
16、電源 電源 3.3V 29 AVDD 電源 電源 3.3V 30 ICN 輸入 C 相電流通道負端輸入,每對管腳的最大差分電壓為0.7V 31 ICP 輸入 C 相電流通道正端輸入 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 10/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 32 IBN 輸入 B 相電流通道負端輸入,每對管腳的最大差分電壓為0.7V 33 IBP 輸入 B 相電流通道正端輸入 34 IAN 輸入 A 相電流通道負端輸入,每對管腳的最大差分電壓為0.7V 35 IAP 輸入 A 相電流通道正端輸入 36 INN 輸入 零線
17、電流通道負端輸入,每對管腳的最大差分電壓為0.7V 備注:模擬輸入管腳的最大差分電壓均指在通道 1 倍增益情況下,如果設置其他增益,通道的最大差分電壓相應減低;2.42.4 性能指標性能指標 2.4.1 電參數性能指標 Parameter Symbol Test Condition Measure Pin Min Typ Max Unit 有功功率測量誤差 WATTERR 8000:1 input DR 0.1%無功功率測量誤差 VARERR 8000:1 input DR 0.1%通道間相角引起測量誤差(PF=0.8 容性)(PF=0.5 感性)PF08CERR PF05LERR 相位超前
18、37 相位滯后 60 0.1 0.1%AC 電源抑制(輸出頻率幅度變化)DC 電源抑制(輸出頻率幅度變化)ACPSRR DCPSRR 電流通道電流輸入腳 IPIN100mV、電壓通道輸入腳 VPVN=100mV 0.01 0.1%電壓有效值測量精度,相對誤差 VRMSERR 3000:1 input DR 0.1%電流有效值測量精度,相對誤差 IRMSERR 3000:1 input DR 0.1%模擬輸入輸入電平(峰值)輸入阻抗 信號帶寬(-3dB)增益誤差 相間增益匹配誤差 PGA=1 差分輸入 外部 1.2 基準電壓 外部 1.2 基準電壓 370 14 0.5 0.3 700 mV k
19、 kHz%內部電壓基準 溫度系數 Vref TempCoef 1.097 20 V ppm/邏輯輸入管腳 輸入高電平 輸入低電平 NRST、SDI、SCLK、/CS DVDD=3.3V2.5%DVDD=3.3V2.5%2.6 0.8 V V 邏輯輸出管腳 輸出高電平 輸出低電平 SDO、CF1、CF2、AT1、AT2、AT3 DVDD=3.3V2.5%DVDD=3.3V2.5%2.6 1 V V 電源 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 11/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 AVDD、DVDD DVDD18 AVDD
20、DVDD VAVDD VDVDD18 IAVDD IDVDD AVDD=3.3 DVDD=3.3 3 1.6 3.3 1.8 6 6 3.6 2 9 9 V V mA mA 2.4.2 極限范圍(T=25)項目 符號 極值 單位 電源電壓 VDD AVDD、DVDD-0.3 +4 V 電源電壓 DVDD18 DVDD18-0.3 +2.5 V 模擬輸入電壓(相對于GND)ICN、ICP、IBN、IBP、IAN、IAP、INN、INP、VCN、VCP、VBN、VBP、VAN、VAP-1 +AVDD V 模擬輸出電壓(相對于GND)VREF-0.3 +AVDD V 數字輸入電壓(相對于GND)SE
21、L、NRST、SDI、SCLK、/CS、SEL-0.3 AVDD+0.3 V 數字輸出電壓(相對于GND)CF1、CF2、SDO-0.3 AVDD+0.3 V 工作溫度 Topr-40 +85 貯藏溫度 Tstr-55 +150 功耗(QFN36)P 200 mW BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 12/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 3、工作原理 3.13.1 電流電壓波形電流電壓波形產生產生原理原理 WAVE_SELPGAADCSINC3HPF+CHOSNVN_WAVEVP(N)VN(N)取直LPFMUXMUXV
22、N_WAVE_FWAVE_F_SEL+以電壓通道為例說明以電壓通道為例說明基波LPFCHGNNGAINNPHASEN 共有 7 路高精度的 ADC,采用雙端差分信號輸入:第 N 路通道輸入信號VPN和 VNN。7 路波形輸出,包括 4 路電流和 3 路電壓。在每路通道中(電流和電壓相同),輸入信號通過模擬模塊放大器(PGA)和高精度的模數轉換(ADC)得 1bit PDM 給數字模塊,數字模塊經過相位校準、降采樣濾波器(SINC3)、可選高通濾波器(HPF)或基波低通濾波器后,通過增益及偏置校正等模塊,得到需要的電流波形數據和電壓波形數據(IN_WAVE,VN_WAVE)。7 通道的 PGA
23、增益可調(0000=1 倍;0001=2 倍;0010=8 倍;0011=16倍),調整見 GAIN 寄存器。地址 名稱 位寬 默認值 描述 60 GAIN1 24 0 x000000 通道 PGA 增益調整寄存器:11:8:C 相電流 15:12:B 相電流 19:16:A 相電流 23:20:零線電流 61 GAIN2 20 0 x00000 通道 PGA 增益調整寄存器:11:8:A 相電壓 15:12:B 相電壓 19:16:C 相電壓 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 13/79 V1.12 上海市宜山路 810 號
24、3.1.1 有功相位補償 芯片提供了對微小相位誤差進行數字校準的方法。它能將一個小的時間延時或超前引入信號處理電路以便對小的相位誤差進行補償。由于這種補償要及時,所以這種方法只適用于0.574范圍的小相位誤差。由于模擬輸入端的互感器在不同幅度輸入信號情況下,可能存在角差不一致,增加角差分段補償設置,允許角差分三段補償。ADCPGAIAPIANADCPGAVAPVANGAIN3:0GAIN15:12IA_PHCALVA_PHCALIRMS_P1IRMS_P2AI_RMSAI_RMSCCIRMS_P1IRMS_P2 電流通道角差分段定義寄存器:地址 名稱 位寬 默認值 描述 62 IRMS_P1
25、24 0 x010000 角差分段點定義 P1,滿足IRMSminP1P2IRMSmax 63 IRMS_P2 24 0 x200000 角差分段點定義 P2,滿足IRMSminP1P2=flag_INFAST_RMS_CTRL20:0 7 個通道均有快速有效值寄存器,可檢測半周波或周波有效值。該功能可用于過流檢測。輸入波形通過取絕對值,然后在規定時間內積分,獲得快速有效值。3.5.1快速有效值輸出 7 通道的快速有效值輸出寄存器見下圖 地址 名稱 位寬 默認值 描述 18 IC_FAST_RMS 24 0 x000000 C 相電流快速有效值寄存器,無符號 19 IB_FAST_RMS 24
26、 0 x000000 B 相電流快速有效值寄存器,無符號 1A IA_FAST_RMS 24 0 x000000 A 相電流快速有效值寄存器,無符號 1B IN_FAST_RMS 24 0 x000000 零線電流快速有效值寄存器,無符號 1E VA_FAST_RMS 24 0 x000000 A 相電壓快速有效值寄存器,無符號 1F VB_FAST_RMS 24 0 x000000 B 相電壓快速有效值寄存器,無符號 20 VC_FAST_RMS 24 0 x000000 C 相電壓快速有效值寄存器,無符號 3.5.2 快速有效值輸入選擇 波形的來源參見通道波形框圖??蛇x通過 HPF 和不通
27、過 HPF。BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 27/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 0 x96 MODE1 工作模式寄存器 No.name default value description 22 L_F_SEL 1b0 過流選擇通過高通,默認為 0 選擇沒有高通,為 1 選擇高通 3.5.3 快速有效值累計時間 計算快速有效值,先取絕對值,然后根據設定好的累計時間積分。一般取半周波、周波時間的整數倍。地址 名稱 位寬 默認值 描述 8B FAST_RMS_CTRL 24 0 x20FFFF 23:21通道快速有效值
28、寄存器刷新時間,可選半周波和 N 周波,默認是周波;20:0 保留 由 FAST_RMS_CTRL23:21選擇累計時間,分 000-10ms、001-20ms、010-40ms、011-80ms、100-160ms、101-320ms 共六種,默認選擇周波累加響應時間20ms,累加的時間越長跳動越小。3.5.4 電網頻率選擇 另外,要區分 50Hz 和 60Hz 的半周波時間(AC_FREQ_SEL)。0 x97 MODE2 工作模式寄存器 No.name default value description 23 AC_FREQ_SEL 1b0 交流電頻率選擇,1 為 60Hz,0 為50H
29、z,默認選擇 50Hz 3.63.6 無功計算無功計算 無功計算原理見下圖 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 28/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 Hilbert 1Hilbert 2LPF1VARGN_A+VAR_AANTI-CREEP VARVAR_CREEPVAR_LOSVAROS_APFN1-PFVA_VAR_WAVEHilbert 1Hilbert 2LPF1VARGN_B+VAR_BANTI-CREEP VARVAR_CREEPVAR_LOSVAROS_BPFN1-PFIB_VAR_WAVEVB_VAR_
30、WAVEHilbert 1Hilbert 2LPF1VARGN_C+VAR_CANTI-CREEP VARVAR_CREEPVAR_LOSVAROS_CPFN1-PFIC_VAR_WAVEVC_VAR_WAVEIA_VAR_WAVE 每相電流和電壓波形通過 Hilbert 濾波器后,再進行數字乘法,然后依順序經過低通濾波器、增益和偏差校準、防潛動判斷及平均處理后可以獲得無功功率信號。經過積分后獲得無功能量脈沖累計。3.6.1 無功相位補償 在 ADC 輸出位置,提供了對微小相位誤差進行數字校準的方法。它能將一個小的時間延時或超前引入信號處理電路以便對小的相位誤差進行補償。由于這種補償要及時,所
31、以這種方法只適用于0.6范圍的小相位誤差。利用時移技術來修正大的相位誤差會在高次諧波中引入顯著的相位誤差。對于無功計算的電流和電壓信號,各用一個 4 位寄存器調整:地址 名稱 位寬 默認值 描述 6A VAR_PHCAL_I 15 0 x0000 無功相位校正(微調):3:0位微調無功功率計算中 A 相電流通道的相位;7:4位微調 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 29/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 無功功率計算中 B 相電流通道的相位;11:8 位微調無功功率計算中 C 相電流通道的相位;6B VAR_PHCAL
32、_V 15 0 x0000 無功相位校正(微調):3:0位微調無功功率計算中 A 相電壓通道的相位;7:4位微調無功功率計算中 B 相電壓通道的相位;11:8位微調無功功率計算中 C 相電壓通道的相位;3.6.2 無功功率輸出 輸出 3 相和合相無功功率,基波和全波無功同時給出。地址 名稱 位寬 默認值 描述 5A VAR_A 24 0 x000000 A 相(全波)無功功率寄存器 5B VAR_B 24 0 x000000 B 相(全波)無功功率寄存器 5C VAR_C 24 0 x000000 C 相(全波)無功功率寄存器 5D VAR 24 0 x000000 合相(全波)無功功率寄存器
33、 2A FVAR_A 24 0 x000000 A 相(基波)無功功率寄存器 2B FVAR_B 24 0 x000000 B 相(基波)無功功率寄存器 2C FVAR_C 24 0 x000000 C 相(基波)無功功率寄存器 2D FVAR 24 0 x000000 合相(基波)無功功率寄存器 3.6.3 無功功率校準 包含了 3 個 16 位的無功偏置校正寄存器 VAROS 和 3 個 16 位的無功增益校正寄存器 VARGN,缺省值為 0 x0000。包含了 3 個 16 位的基波無功偏置校正寄存器 FVAROS 和 3 個 16 位的基波無功增益校正寄存器 FVARGN,缺省值為 0
34、 x0000。這些寄存器可以用于數字校表或出廠前誤差預校準。它們以 2 的補碼形式的數據來校準無功計算中出現的偏差。這種偏差可能來源于輸入噪聲或相位差,這樣可能引入由噪聲產生的直流偏置及增益誤差。增益和偏差校正可以糾正無功測量曲線。地址 名稱 位寬 默認值 描述 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 30/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 B9 VARGN_A 16 0 x0000 A 相無功功率增益調整寄存器,補碼 BA VARGN_B 16 0 x0000 B 相無功功率增益調整寄存器,補碼 BB VARGN_C 16
35、 0 x0000 C 相無功功率增益調整寄存器,補碼 C5 VAROS_A 16 0 x0000 A 相無功功率偏置調整寄存器,補碼 C6 VAROS_B 16 0 x0000 B 相無功功率偏置調整寄存器,補碼 C7 VAROS_C 16 0 x0000 C 相無功功率偏置調整寄存器,補碼 地址 名稱 位寬 默認值 描述 BC FVARGN_A 16 0 x0000 A 相基波無功功率增益調整寄存器,補碼 BD FVARGN_B 16 0 x0000 B 相基波無功功率增益調整寄存器,補碼 BE FVARGN_C 16 0 x0000 C 相基波無功功率增益調整寄存器,補碼 C8 FVARO
36、S_A 16 0 x0000 A 相基波無功功率偏置調整寄存器,補碼 C9 FVAROS_B 16 0 x0000 B 相基波無功功率偏置調整寄存器,補碼 CA FVAROS_C 16 0 x0000 C 相基波無功功率偏置調整寄存器,補碼 校準公式見寄存器詳細說明章節 3.6.4 無功功率的防潛動 具有專利功率防潛功能,保證無電流輸入的時候功率輸出為 0。無功防潛動閾值寄存器(VAR_CREEP),為 12bit 無符號數,缺省為0 x04C。該值內部擴大 1 倍后與輸入無功功率信號絕對值比較,當輸入無功功率信號絕對值小于這個值時,輸出無功功率設為零。這可以使在無功測量情況下,即使有小的噪聲
37、信號,輸出到無功功率寄存器中的值為 0。地址 名稱 位寬 默認值 描述 88 VAR_CREEP/WA_CREEP 24 0 x04C04C 23:12 為無功防潛動功率閾值寄存器;11:0為有功防潛動功率閾值寄存器;可以根據功率寄存器 VAR 值設置 VAR_CREEP,他們的對應關系,默認防潛值為無功功率滿刻度的百萬分之二十。當通道處于防潛狀態時,該通道的低于閾值的功率不參與能量累計。BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 31/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 3.6.5 無功功率小信號補償 對于無功的計算,為了減小在
38、小信號段的噪聲誤差,可以通到小信號補償寄存器來調節小信號段的非線性誤差。地址 名稱 位寬 默認值 描述 82 VAR_LOS_A 24 0 x000 11:0對應無功小信號補償寄存器,補碼。83 VAR_LOS_B 24 0 x000 11:0對應無功小信號補償寄存器,補碼。84 VAR_LOS_C 24 0 x000 11:0對應無功小信號補償寄存器,補碼。85 FVAR_LOS_A 24 0 x000 11:0對應無功(基波)功小信號補償寄存器,補碼。86 FVAR_LOS_B 24 0 x000 11:0對應無功(基波)功小信號補償寄存器,補碼。87 FVAR_LOS_C 24 0 x0
39、00 11:0對應無功(基波)功小信號補償寄存器,補碼。3.6.6 無功能量輸出 對無功 CF 脈沖的計數可以獲得無功能量,存放在無功能量累計寄存器CFQ_CNT,具體如下圖所示。地址 名稱 位寬 默認值 描述 3B CFQ_A_CNT 24 0 x000000 A 相無功脈沖計數,無符號 3C CFQ_B_CNT 24 0 x000000 B 相無功脈沖計數,無符號 3D CFQ_C_CNT 24 0 x000000 C 相無功脈沖計數,無符號 3E CFQ_CNT 24 0 x000000 合相無功脈沖計數,無符號 3F CFQ1_CNT 24 0 x000000 第一象限無功脈沖計數,無
40、符號 40 CFQ2_CNT 24 0 x000000 第二象限無功脈沖計數,無符號 41 CFQ3_CNT 24 0 x000000 第三象限無功脈沖計數,無符號 42 CFQ4_CNT 24 0 x000000 第四象限無功脈沖計數,無符號 無功能量計算方法,可以通過 var_sel 選擇基波無功或全波無功,缺省為基波無功:0 x98 MODE3 工作模式寄存器 No.name default value description 16 var_sel 1b0 var 能量選擇:0-基波;1-全波 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限
41、公司 32/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 3.73.7 視在和視在和功率因子功率因子計算計算 視在計算原理見下圖 視在計算有兩種方式:一是電流和電壓有效值進行數字乘法,然后經過增益和偏差校準可以獲得視在功率信號。有功功率除以視在功率可以獲得功率因子。二是通過有功功率平方加上無功功率平方后,再開根號獲得。第二種方式計算的無功功率和功率因子在小信號測量時候有更好的精度。3.7.1 視在功率和能量輸出 可輸出分相和合相視在功率和視在能量能量累積。地址 名稱 位寬 默認值 描述 26 VA_A 24 0 x000000 A 相視在功率寄存器 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用
42、芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 33/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 27 VA_B 24 0 x000000 B 相視在功率寄存器 28 VA_C 24 0 x000000 C 相視在功率寄存器 29 VA 24 0 x000000 合相視在功率寄存器 43 CFS_A_CNT 24 0 x000000 A 相視在脈沖計數,無符號 44 CFS_B_CNT 24 0 x000000 B 相視在脈沖計數,無符號 45 CFS_C_CNT 24 0 x000000 C 相視在脈沖計數,無符號 46 CFS_CNT 24 0 x000000 合相視在脈沖計數,無符
43、號 3.7.2 視在功率校準 包含了 3 個 16 位的視在偏置校正寄存器 VAOS 和 3 個 16 位的視在增益校正寄存器 VAGN,缺省值為 0 x0000。這些寄存器可以用于數字校表或出廠前誤差預校準。它們以 2 的補碼形式的數據來校準視在計算中出現的偏差。這種偏差可能來源于前級,這樣可能引入偏置及增益誤差。增益和偏差校正可以糾正視在測量曲線。地址 名稱 位寬 默認值 描述 BF VAGN_A 16 0 x0000 A 相視在功率增益調整寄存器,補碼 C0 VAGN_B 16 0 x0000 B 相視在功率增益調整寄存器,補碼 C1 VAGN_C 16 0 x0000 C 相視在功率增
44、益調整寄存器,補碼 CB VAOS_A 16 0 x0000 A 相視在功率偏置調整寄存器,補碼 CC VAOS_B 16 0 x0000 B 相視在功率偏置調整寄存器,補碼 CD VAOS_C 16 0 x0000 C 相視在功率偏置調整寄存器,補碼 校準公式見寄存器詳細說明章節 3.7.3 功率因子 輸出分相和合相功率因子。地址 名稱 位寬 默認值 描述 47 PF_A 24 0 x000000 A 相功率因子寄存器 48 PF_B 24 0 x000000 B 相功率因子寄存器 49 PF_C 24 0 x000000 C 相功率因子寄存器 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用
45、芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 34/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 4A PF 24 0 x000000 合相功率因子寄存器 24 位有符號數,補碼。Bit23為符號位,功率因數=223 由 VA_SEL 寄存器選擇視在功率和功率因子的計算方式。0 x98 MODE3 工作模式寄存器 No.name default value description 7 va_sel 1b0 va 算法選擇:0-RMSI*RMSV;1-(watt2+var2)0.5 3.83.8 三相三相電流和電流和的的計算計算 3.8.1 電流和的輸出 三相電流和可以選擇代數和計算、代數
46、和的有效值計算、或快速有效值計算,輸出到:地址 名稱 位寬 默認值 描述 57 I_SUM 24 0 x000000 三相電流瞬時波形和 58 I_SUM_RMS 24 0 x000000 三相電流瞬時波形和的有效值,無符號 59 I_SUM_FAST_RMS 24 0 x000000 三相電流瞬時波形和的快速有效值,無符號 3.8.2 電流和的調整 包含了 1 個 24 位的電流和有效值偏置校正寄存器 ISUM_RMSOS 和 1 個 16位的電流和有效值增益校正寄存器 ISUM_RMSGN,缺省值均為 0000H。地址 名稱 位寬 默認值 描述 91 ISUM_RMSGN 16 0 x00
47、00 對應通道有效值增益調整寄存器 92 ISUM_RMSOS 24 0 x000000 對應通道有效值偏置校正寄存器 3.8.3 電流和的比較 對于零線電流比較見以下寄存器:0 x98 MODE3 工作模式寄存器 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 35/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 No.name default value description 4 isumlvl_sel 1b0 為 0 時,isumlvl 與 NI_RMS 輸出零線電流有效值比較;為 1 時,isumlvl 與輸出三相電流瞬時波形和的有效值
48、;地址 名稱 位寬 默認值 描述 8D ISUMLVL 24 0 xFFFFFF 電流比較閾值寄存器,選擇 NI_RMS 與ISUMLVL 寄存器比較,如果 IN_RMS 小于ISUMLVL,中斷狀態 ISUMLVL_out 為 0;如果 IN_RMS 小于 ISUMLVL,中斷狀態ISUMLVL_out 為 1。注意 IN_RMS 可以通過選擇為三相瞬態電流代數和的有效值或零線實際測量有效值。功能同 PKLVL。Mode34 3.93.9 小信號小信號補償補償 對于有功(基波和全波)、無功(基波和全波)、視在功率的計算,為了減小在小信號段的噪聲誤差,可以通到小信號補償寄存器來調節小信號段的非
49、線性誤差。地址 名稱 位寬 默認值 描述 82 WA_LOS_A/VAR_LOS_A 24 0 x000000 23:12對應 A 相有功小信號補償寄存器,補碼。11:0對應 A 相無功小信號補償寄存器,補碼。83 WA_LOS_B/VAR_LOS_B 24 0 x000000 23:12對應 B 相有功小信號補償寄存器,補碼。11:0對應 B 相無功小信號補償寄存器,補碼。84 WA_LOS_C/VAR_LOS_C 24 0 x000000 23:12對應 C 相有功小信號補償寄存器,補碼。11:0對應 C 相無功小信號補償寄存器,補碼。85 FWA_LOS_A/FVAR_LOS_A 24
50、0 x000000 11:0對應無功功小信號補償寄存器,補碼。86 FWA_LOS_B/FVAR_LOS_B 24 0 x000000 11:0對應無功功小信號補償寄存器,補碼。87 FWA_LOS_C/FVAR_LOS_C 24 0 x000000 11:0對應無功功小信號補償寄存器,補碼。BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 36/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 3.103.10 電電參數測量參數測量 3.11.1 線周期計量 具有線周期能量累計計算器,包括有功和無功。地址 名稱 位寬 默認值 描述 4B LINE_
51、 WATTHR 24 0 x000000 線周期累計有功能量寄存器 4C LINE_ VARHR 24 0 x000000 線周期累計無功能量寄存器 線周期的周期數可通過 LINECYC 寄存器選擇:地址 名稱 位寬 默認值 描述 8F SAGLVL/LINECYC 24 0 x100009 23:12跌落電壓閾值寄存器 SAGLVL,電壓通道輸入連續低于此寄存器值的時間超過SAGCYC 中的時間,將產生線電壓跌落中斷,缺省為 100H,約 1/16 滿幅度電壓輸入;11:0 線能量累加周期數寄存器LINECYC,缺省 009H,代表 10 個周期。3.11.2 線頻率計量 對于電網線頻率測試
52、,對指定電壓輸入通道測的線頻率進行測試。PERIOD 寄存器中記錄的對線周期的計數,如果輸入信號偏離50Hz/60Hz,對應計數值會有變化。地址 名稱 位寬 默認值 描述 2E PERIOD 20 0 x000000 線電壓頻率周期寄存器(可選通道)測量電壓通道的正弦波信號頻率。線電壓頻率=10000000 Hz 缺省為電壓 A 通道對應的頻率,設置為其他通道,參見 MODE36:5寄存器說明 3.11.3 相角計算 相角測量原理,見下圖 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 37/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 V_W
53、AVEI_WAVE 通過計算電流和電壓的正向過零之間的時間差得到相位差,對應時間值更新到寄存器 CORNERN,每個寄存器是 16 位無符號數。地址 名稱 位寬 默認值 描述 4E ANGLE_AB 16 0 x0000 為電壓 A 相與電壓 B 相的相間時間寄存器 4F ANGLE_BC 16 0 x0000 為電壓 B 相與電壓 C 相的相間時間寄存器 50 ANGLE_AC 16 0 x0000 為電壓 A 相與電壓 C 相的相間時間寄存器 51 ANGLE_A 16 0 x0000 輸出 A 相電壓與電流間時間寄存器 52 ANGLE_B 16 0 x0000 輸出 B 相電壓與電流間
54、時間寄存器 53 ANGLE_C 16 0 x0000 輸出 C 相電壓與電流間時間寄存器 3.11.4 功率符號位 對于有功、無功等功率脈沖 CF 輸出,有符號位寄存器,指示每個 CF 的方向。該方向表明從上一個 CF 到當前 CF 脈沖過程中,對應的累計能量的方向(用電或供電)。地址 名稱 位寬 默認值 描述 4D SIGN 24 0 x0000 CF 符號位 SIGN0 SIGN23分別對應以下 CF 0 CF_A_CNT 8 保留 16 保留 1 CF_B_CNT 9 17 2 CF_C_CNT 10 18 3 CF_CNT 11 19 4 保留 12 CFQ_A_CNT 20 5 1
55、3 CFQ_B_CNT 21 6 14 CFQ_C_CNT 22 7 15 CFQ_CNT 23 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 38/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 3.113.11 故障故障檢測檢測 3.12.1 過零檢測 提供電壓/電流過零檢測,可通過 IRQ1、AT13 管腳配置輸出過零信號,ZS 為零表示波形正半周,zx 為 1 表示波形負半周。芯片檢測的是基波過零信號,經過基波濾波器,與實際輸入信號的時延 4.32mS 左右。4.32mSZX 注意:為防止底噪信號或小信號存在的雜散信號帶來的不確定性,電
56、流過零閾值為 70000,電壓過零閾值為 200000,如果瞬時有效值比閾值小,無 ZX 信號。電壓通道如果瞬時有效值比電壓跌落閾值小,處于 SAG 狀態,沒有對應的ZX 信號輸出。3.12.2 峰值超限 可以通過編程方式來設定電流和電壓峰值的門限值,由峰值門限寄存器(I_PKLVL、V_PKLVL)設定。地址 名稱 位寬 默認值 描述 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 39/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 8C I_PKLVL/V_PKLVL 24 0 xFFFFFF 23:12電流峰值門限寄存器 I_PKLVL;
57、11:0電壓峰值門限寄存器 V_PKLVL 如:當通道 IA 電流瞬時有效值大于電流峰值門限寄存器(I_PKLVL)設定的閾值時,給出電流過載指示 PK_IA,如果中斷屏蔽寄存器(MASK1)中相應的 PK_IA 使能位置為邏輯 1,則/IRQ 邏輯輸出變為有效低電平。其它電流電壓通道類似,輸出放在 STATUS1 寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 54 STATUS1 24 0 x000000 中斷狀態寄存器 1,無符號 對應位置如下:位置 中斷標志 默認值 描述 13 PK_VA 0 指示 A 相電壓通道有效值峰值超過PKVLVL 中斷,為 1 14 PK_IA 0 指示 A 相電流
58、通道有效值峰值超過PKILVL 中斷,為 1 15 PK_VB 0 指示 B 相電壓通道有效值峰值超過PKVLVL 中斷,為 1 16 PK_IB 0 指示 B 相電流通道有效值峰值超過PKILVL 中斷,為 1 17 PK_VC 0 指示 C 相電壓通道有效值峰值超過PKVLVL 中斷,為 1 18 PK_IC 0 指示 C 相電流通道有效值峰值超過PKILVL 中斷,為 1 19 PK_NI 0 指示 N 相電流通道有效值峰值超過PKILVL 中斷,為 1 3.12.3 線電壓跌落 可以通過編程的方式來指示,當線電壓瞬時有效值低于某一峰值的時間超過一定的半周期數時,給出線電壓跌落指示。BL
59、6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 40/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 如上圖所示,當電壓瞬時有效值小于跌落電壓閾值寄存器(SAGLVL)中設定的閾值并且跌落時間超過跌落線周期寄存器(SAGCYC)中的設定時間(圖示為超過第 6 個半周期后,SAGCYC11:006H),線電壓跌落事件通過設置中斷狀態 STATUS1 寄存器中的 SAG 標志位來記錄下來。位置 中斷標志 默認值 描述 0 SAG_A 0 指示產生 A 相線電壓跌落中斷,跌落為 1 1 SAG_B 0 指示產生 B 相線電壓跌落中斷,跌落為 1 2 SAG
60、_C 0 指示產生 C 相線電壓跌落中斷,跌落為 1 如果中斷屏蔽寄存器(MASK1)中相應的 SAG 使能位置為邏輯 1,則/IRQ邏輯輸出變為有效低電平。地址 名稱 位寬 默認值 描述 8E SAGCYC/ZXTOUT 24 0 x04FFFF 23:16跌落線周期寄存器 SAGCYC,缺省04H。15:0過零超時寄存器 ZXTOUT,如果在此寄存器表示的時間內沒有過零信號,將產生過零超時中斷,缺省 FFFFH。8F SAGLVL/LINECYC 24 0 x100009 23:12跌落電壓閾值寄存器 SAGLVL,電壓通道輸入連續低于此寄存器值的時間超過SAGCYC 中的時間,將產生線電
61、壓跌落中斷,缺省為 100H,約 1/16 滿幅度電壓輸入;11:0 線能量累加周期數寄存器LINECYC,缺省 009H,代表 10 個周期。線周期與外部晶振有關,推薦晶振為 8MHz BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 41/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 跌落電壓閾值寄存器(SAGLVL)可以由用戶寫入或讀出,初始值為FFFH。跌落線周期寄存器(SAGCYC)也可以由用戶寫入或讀出,初始值為FFH。該寄存器的分辨率為 10ms/LSB,這樣一個中斷的最大延遲時間就被限制為 2.55s。3.12.4 過零超時 過零
62、檢測電路還連接著一個檢測過零信號超時的寄存器 ZXTOUT,每當檢測電壓通道有過零信號時 ZXTOUT 就置為初始值。如果無過零信號時就遞減,如果超長時間仍無過零信號輸出時,該寄存器中的值會變為 0,這時中斷狀態寄存器中相應的位 ZXTO 被置 1,如果中斷屏蔽寄存器中的對應的使能位ZXTO 也為 1 時,則過零信號超時事件也會反映在中斷管腳/IRQ 上。無論中斷寄存器中相應的使能位設置有無,中斷狀態寄存器(STATUS1)中的 ZXTO 標志位總是在 ZXTOUT 寄存器減為 0 時被設置為有效 1。地址 名稱 位寬 默認值 描述 8E SAGCYC/ZXTOUT 24 0 x04FFFF
63、23:16跌落線周期寄存器 SAGCYC,缺省04H。15:0過零超時寄存器 ZXTOUT,如果在此寄存器表示的時間內沒有過零信號,將產生過零超時中斷,缺省 FFFFH。過零超時寄存器 ZXTOUT 可以由用戶寫入或讀出,初始值為 FFFFH。該寄存器的分辨率為 70.5us/LSB,這樣一個中斷的最大延遲時間就被限制為4.369s。下圖顯示了當線電壓一直為一個固定直流信號時,檢測過零超時的機制:BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 42/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 比較結果放在 STATUS1 寄存器,對應位置:位
64、置 中斷標志 默認值 描述 3 ZXTO_A 0 指示產生 A 相過零超時中斷,超時為 1 4 ZXTO_B 0 指示產生 B 相過零超時中斷,超時為 1 5 ZXTO_C 0 指示產生 C 相過零超時中斷,超時為 1 3.12.5 過零指示 結果放在 STATUS1 寄存器,對應位置:位置 中斷標志 默認值 描述 6 ZX_VA 0 指示產生 A 相電壓波形符號位 7 ZX_IA 0 指示產生 A 相電流波形符號位 8 ZX_VB 0 指示產生 B 相電壓波形符號位 9 ZX_IB 0 指示產生 B 相電流波形符號位 10 ZX_VC 0 指示產生 C 相電壓波形符號位 11 ZX_IC 0
65、 指示產生 C 相電流波形符號位 12 ZX_IN 0 指示產生 N 相電流波形符號位 3.12.6 電源供電指示 包含一塊片上電源監視電路,能夠連續檢測模擬電源(AVDD)。如果電源電壓小于 2.7V5%,則整個電路不被激活(不工作),也就是說當電源電壓小于 2.7V 時,不進行能量累加。這種做法可以保證設備在電源上電掉電時保持正確的操作。此電源監視電路有滯后及濾波機制,能夠在很大程度上消除由于噪聲引起的錯誤觸發。一般情況下,電源供電的去耦部分應該保證在 AVDD 上的波紋不超過 3.3V5%。BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司
66、 43/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 44/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 4、內部寄存器 4.14.1 電電參量參量寄存器寄存器(外部(外部讀讀)地址 名稱 位寬 默認值 描述 2 IC_WAVE 24 0 x000000 C 相電流波形寄存器 3 IB_WAVE 24 0 x000000 B 相電流波形寄存器 4 IA_WAVE 24 0 x000000 A 相電流波形寄存器 5 IN_WAVE 24 0 x000000 零線電流波形寄存器 8 VA_WAVE 24
67、 0 x000000 A 相電壓波形寄存器 9 VB_WAVE 24 0 x000000 B 相電壓波形寄存器 A VC_WAVE 24 0 x000000 C 相電壓波形寄存器 D IC_RMS 24 0 x000000 C 相電流有效值寄存器,無符號 E IB_RMS 24 0 x000000 B 相電流有效值寄存器,無符號 F IA_RMS 24 0 x000000 A 相電流有效值寄存器,無符號 10 IN_RMS 24 0 x000000 零線電流有效值寄存器,無符號 13 VA_RMS 24 0 x000000 A 相電壓有效值寄存器,無符號 14 VB_RMS 24 0 x000
68、000 B 相電壓有效值寄存器,無符號 15 VC_RMS 24 0 x000000 C 相電壓有效值寄存器,無符號 18 IC_FAST_RMS 24 0 x000000 C 相電流快速有效值寄存器,無符號 19 IB_FAST_RMS 24 0 x000000 B 相電流快速有效值寄存器,無符號 1A IA_FAST_RMS 24 0 x000000 A 相電流快速有效值寄存器,無符號 1B IN_FAST_RMS 24 0 x000000 零線電流快速有效值寄存器,無符號 1E VA_FAST_RMS 24 0 x000000 A 相電壓快速有效值寄存器,無符號 1F VB_FAST_R
69、MS 24 0 x000000 B 相電壓快速有效值寄存器,無符號 20 VC_FAST_RMS 24 0 x000000 C 相電壓快速有效值寄存器,無符號 22 WATT_A 24 0 x000000 A 相有功功率寄存器 23 WATT_B 24 0 x000000 B 相有功功率寄存器 24 WATT_C 24 0 x000000 C 相有功功率寄存器 25 WATT 24 0 x000000 合相有功功率寄存器 26 VA_A 24 0 x000000 A 相視在功率寄存器 27 VA_B 24 0 x000000 B 相視在功率寄存器 28 VA_C 24 0 x000000 C
70、相視在功率寄存器 29 VA 24 0 x000000 合相視在功率寄存器 2A FVAR_A 24 0 x000000 A 相(基波)無功功率寄存器 2B FVAR_B 24 0 x000000 B 相(基波)無功功率寄存器 2C FVAR_C 24 0 x000000 C 相(基波)無功功率寄存器 2D FVAR 24 0 x000000 合相(基波)無功功率寄存器 2E PERIOD 20 0 x000000 線電壓頻率周期寄存器(可選通道)2F CF_A_CNT 24 0 x000000 A 相有功脈沖計數,無符號 30 CF_B_CNT 24 0 x000000 B 相有功脈沖計數,
71、無符號 31 CF_C_CNT 24 0 x000000 C 相有功脈沖計數,無符號 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 45/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 32 CF_CNT 24 0 x000000 合相有功脈沖計數,無符號 33 CFP_A_CNT 24 0 x000000 A 相正有功脈沖計數,無符號 34 CFP_B_CNT 24 0 x000000 B 相正有功脈沖計數,無符號 35 CFP_C_CNT 24 0 x000000 C 相正有功脈沖計數,無符號 36 CFP_CNT 24 0 x000000
72、 合相正有功脈沖計數,無符號 37 CFN_A_CNT 24 0 x000000 A 相負有功脈沖計數,無符號 38 CFN_B_CNT 24 0 x000000 B 相負有功脈沖計數,無符號 39 CFN_C_CNT 24 0 x000000 C 相負有功脈沖計數,無符號 3A CFN_CNT 24 0 x000000 合相負有功脈沖計數,無符號 3B CFQ_A_CNT 24 0 x000000 A 相無功脈沖計數,無符號 3C CFQ_B_CNT 24 0 x000000 B 相無功脈沖計數,無符號 3D CFQ_C_CNT 24 0 x000000 C 相無功脈沖計數,無符號 3E C
73、FQ_CNT 24 0 x000000 合相無功脈沖計數,無符號 3F CFQ1_CNT 24 0 x000000 第一象限無功脈沖計數,無符號 40 CFQ2_CNT 24 0 x000000 第二象限無功脈沖計數,無符號 41 CFQ3_CNT 24 0 x000000 第三象限無功脈沖計數,無符號 42 CFQ4_CNT 24 0 x000000 第四象限無功脈沖計數,無符號 43 CFS_A_CNT 24 0 x000000 A 相視在脈沖計數,無符號 44 CFS_B_CNT 24 0 x000000 B 相視在脈沖計數,無符號 45 CFS_C_CNT 24 0 x000000 C
74、 相視在脈沖計數,無符號 46 CFS_CNT 24 0 x000000 合相視在脈沖計數,無符號 47 PF_A 24 0 x000000 A 相功率因子寄存器 48 PF_B 24 0 x000000 B 相功率因子寄存器 49 PF_C 24 0 x000000 C 相功率因子寄存器 4A PF 24 0 x000000 合相功率因子寄存器 4B LINE_ WATTHR 24 0 x000000 線周期累計有功能量寄存器 4C LINE_ VARHR 24 0 x000000 線周期累計無功能量寄存器 4D SIGN 24 0 x0000 CF 符號位 4E ANGLE_AB 16 0
75、 x0000 電壓 A 相與電壓 B 相的波形夾角寄存器 4F ANGLE_BC 16 0 x0000 電壓 B 相與電壓 C 相的波形夾角寄存器 50 ANGLE_AC 16 0 x0000 電壓 A 相與電壓 C 相的波形夾角寄存器 51 ANGLE_A 16 0 x0000 A 相電壓與電流波形夾角波形寄存器 52 ANGLE_B 16 0 x0000 B 相電壓與電流波形夾角寄存器 53 ANGLE_C 16 0 x0000 C 相電壓與電流波形夾角寄存器 54 STATUS1 24 0 x000000 中斷狀態寄存器 1,無符號 55 STATUS2 24 0 x000000 中斷狀
76、態寄存器 2,無符號 57 I_SUM 24 0 x000000 三相電流瞬時波形和 58 I_SUM_RMS 24 0 x000000 三相電流瞬時波形和的有效值,無符號 59 I_SUM_FAST_RMS 24 0 x000000 三相電流瞬時波形和的快速有效值,無符號 5A VAR_A 24 0 x000000 A 相(全波)無功功率寄存器 5B VAR_B 24 0 x000000 B 相(全波)無功功率寄存器 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 46/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 5C VAR_C 24 0
77、 x000000 C 相(全波)無功功率寄存器 5D VAR 24 0 x000000 合相(全波)無功功率寄存器 5E Reserved 10 0 x000 保留 4.24.2 校表寄存器校表寄存器1 1 地址 名稱 位寬 默認值 描述 60 GAIN1 24 0 x000000 通道 PGA 增益調整寄存器,11:8:C 相電流;15:12:B 相電流 19:16:A 相電流;23:20:零線電流 61 GAIN2 20 0 x00000 通道 PGA 增益調整寄存器,11:8:A 相電壓;15:12:B 相電壓 19:16:C 相電壓 62 IRMS_P1 24 0 x010000 角差
78、分段點定義 P1,滿足IRMSminP1P2IRMSmax 63 IRMS_P2 24 0 x200000 角差分段點定義 P2,滿足IRMSminP1P2IRMSmax 64 IA_PHCAL 24 0 x000000 A 相電流通道角差校正寄存器,65 IB_PHCAL 24 0 x000000 B 相電流通道角差校正寄存器(同上)66 IC_PHCAL 24 0 x000000 C 相電流通道角差校正寄存器(同上)67 VA_PHCAL 24 0 x000000 A 相電壓通道角差校正寄存器 68 VB_PHCAL 24 0 x000000 B 相電壓通道角差校正寄存器(同上)69 VC
79、_PHCAL 24 0 x000000 C 相電壓通道角差校正寄存器(同上)6A VAR_PHCAL_I 15 0 x0000 無功相位校正(微調):3:0位微調無功功率計算中 A 相電流通道的相位;7:4位微調無功功率計算中 B 相電流通道的相位;11:8 位微調無功功率計算中 C 相電流通道的相位;6B VAR_PHCAL_V 15 0 x0000 無功相位校正(微調):3:0位微調無功功率計算中 A 相電壓通道的相位;7:4位微調無功功率計算中 B 相電壓通道的相位;11:8位微調無功功率計算中 C 相電壓通道的相位;6D IC_RMSGN 16 0 x0000 電流 C 通道有效值增益
80、調整寄存器 6E IB_RMSGN 16 0 x0000 電流 B 通道有效值增益調整寄存器 6F IA_RMSGN 16 0 x0000 電流 A 通道有效值增益調整寄存器 70 IN_RMSGN 16 0 x0000 電流 N 通道有效值增益調整寄存器 73 VA_RMSGN 16 0 x0000 電壓 A 通道有效值增益調整寄存器 74 VB_RMSGN 16 0 x0000 電壓 B 通道有效值增益調整寄存器 75 VC_RMSGN 16 0 x0000 電壓 C 通道有效值增益調整寄存器 78 IC_RMSOS 24 0 x000000 電流 C 通道有效值偏置校正寄存器 BL655
81、2BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 47/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 79 IB_RMSOS 24 0 x000000 電流 B 通道有效值偏置校正寄存器 7A IA_RMSOS 24 0 x000000 電流 A 通道有效值偏置校正寄存器 7B IN_RMSOS 24 0 x000000 電流 N 通道有效值偏置校正寄存器 7E VA_RMSOS 24 0 x000000 電壓 A 通道有效值偏置校正寄存器 7F VB_RMSOS 24 0 x000000 電壓 B 通道有效值偏置校正寄存器 80 VC_RMSOS 24
82、0 x000000 電壓 C 通道有效值偏置校正寄存器 82 WA_LOS_A/VAR_LOS_A 24 0 x000000 23:12對應 A 相有功小信號補償寄存器,補碼。11:0對應 A 相無功小信號補償寄存器,補碼。83 WA_LOS_B/VAR_LOS_B 24 0 x000000 23:12對應 B 相有功小信號補償寄存器,補碼。11:0對應 B 相無功小信號補償寄存器,補碼。84 WA_LOS_C/VAR_LOS_C 24 0 x000000 23:12對應 C 相有功小信號補償寄存器,補碼。11:0對應 C 相無功小信號補償寄存器,補碼。85 FVAR_LOS_A 24 0 x
83、000000 11:0對應無功功小信號補償寄存器,補碼。86 FVAR_LOS_B 24 0 x000000 11:0對應無功功小信號補償寄存器,補碼。87 FVAR_LOS_C 24 0 x000000 11:0對應無功功小信號補償寄存器,補碼。88 VAR_CREEP/WA_CREEP 24 0 x04C04C 23:12 為無功防潛動功率閾值寄存器 11:0為有功防潛動功率閾值寄存器 89 VAR_CREEP2/WA_CREEP2 24 0 x000000 23:12為合相無功防潛動功率閾值寄存器 11:0為合相有功防潛動閾值寄存器;8A REVP_CREEP/RMS_CREEP 24
84、0 x04C200 23:12為反向指示閾值寄存器REVP_CREEP;11:0為有效值小信號閾值寄存器RMS_CREEP 8B FAST_RMS_CTRL 24 0 x20FFFF 23:21通道快速有效值寄存器刷新時間,可選半周波和 N 周波,默認是周波;20:0通道快速有效值閾值寄存器 8C I_PKLVL/V_PKLVL 24 0 xFFFFFF 23:12電流峰值門限寄存器 I_PKLVL;11:0電壓峰值門限寄存器 V_PKLVL 8D ISUMLVL 24 0 xFFFFFF 電流比較閾值寄存器,選擇 NI_RMS 與ISUMLVL 寄存器比較,如果 IN_RMS 小于ISUML
85、VL,中斷狀態 ISUMLVL_out 為 0;如果 IN_RMS 小于 ISUMLVL,中斷狀態ISUMLVL_out 為 1。注意 IN_RMS 可以通過選擇為三相瞬態電流代數和的有效值或零線實際測量有效值。功能同 PKLVL。Mode34 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 48/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 8E SAGCYC/ZXTOUT 24 0 x04FFFF 23:16跌落線周期寄存器 SAGCYC,缺省04H。15:0過零超時寄存器 ZXTOUT,如果在此寄存器表示的時間內沒有過零信號,將產生過零超
86、時中斷,缺省 FFFFH。8F SAGLVL/LINECYC 24 0 x100009 23:12跌落電壓閾值寄存器 SAGLVL,電壓通道輸入連續低于此寄存器值的時間超過SAGCYC 中的時間,將產生線電壓跌落中斷,缺省為 100H,約 1/16 滿幅度電壓輸入;11:0 線能量累加周期數寄存器LINECYC,缺省 009H,代表 10 個周期。90 IN_PHCAL 24 0 x000000 IN 相電流通道角差校正寄存器,91 ISUM_RMSGN 16 0 x0000 對應通道有效值增益調整寄存器 92 ISUM_RMSOS 24 0 x000000 對應通道有效值偏置校正寄存器 93
87、 ADC_PD 11 0 x000 7 個通道 ADC 的使能控制;設置為 1 時,對應通道關閉 2:C 相電流 3:B 相電流 4:A 相電流 5:零線電流 8:A 相電壓 9:B 相電壓 10:C 相電壓 94 Reserved 16 0 x07FF 保留 96 MODE1 24 0 x000000 用戶模式選擇寄存器 1 97 MODE2 24 0 x000000 用戶模式選擇寄存器 2 98 MODE3 24 0 x000000 用戶模式選擇寄存器 3 9A MASK1 24 0 x000000 中斷屏蔽寄存器,控制一個中斷是否產生一個有效的 IRQ1 輸出,詳見“中斷屏蔽寄存器”說明
88、 9B MASK2 24 0 x000000 中斷屏蔽寄存器,控制一個中斷是否產生一個有效的 IRQ2 輸出,詳見“中斷屏蔽寄存器”說明 9D RST_ENG 24 0 x000000 能量清零設置寄存器,詳見“能量清零設置寄存器”說明 9E USR_WRPROT 16 0 x0000 用戶寫保護設置寄存器 9F SOFT_RESET 24 0 x000000 當輸入為 5A5A5A 時,復位電參數寄存器;當輸入為 55AA55 時,校表寄存器復位:Reg60reg9F,RegA0RegD0 4.34.3 校表校表寄存器寄存器2 2 校表寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 BL6552BL
89、6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 49/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 A1 IC_CHGN 16 0 x0000 電流 C 通道增益調整寄存器,補碼 A2 IB_CHGN 16 0 x0000 電流 B 通道增益調整寄存器,補碼 A3 IA_CHGN 16 0 x0000 電流 A 通道增益調整寄存器,補碼 A4 IN_CHGN 16 0 x0000 電流 N 通道增益調整寄存器,補碼 A7 VA_CHGN 16 0 x0000 電壓 A 通道增益調整寄存器,補碼 A8 VB_CHGN 16 0 x0000 電壓 B 通道增益調整
90、寄存器,補碼 A9 VC_CHGN 16 0 x0000 電壓 C 通道增益調整寄存器,補碼 AC IC_CHOS 16 0 x0000 電流 C 通道偏置調整寄存器,補碼 AD IB_CHOS 16 0 x0000 電流 B 通道偏置調整寄存器,補碼 AE IA_CHOS 16 0 x0000 電流 A 通道偏置調整寄存器,補碼 AF IN_CHOS 16 0 x0000 電流 N 通道偏置調整寄存器,補碼 B2 VA_CHOS 16 0 x0000 電壓 A 通道偏置調整寄存器,補碼 B3 VB_CHOS 16 0 x0000 電壓 B 通道偏置調整寄存器,補碼 B4 VC_CHOS 16
91、 0 x0000 電壓 C 通道偏置調整寄存器,補碼 B6 WATTGN_A 16 0 x0000 A 相有功功率增益調整寄存器,補碼 B7 WATTGN_B 16 0 x0000 B 相有功功率增益調整寄存器,補碼 B8 WATTGN_C 16 0 x0000 C 相有功功率增益調整寄存器,補碼 B9 VARGN_A 16 0 x0000 A 相無功功率增益調整寄存器,補碼 BA VARGN_B 16 0 x0000 B 相無功功率增益調整寄存器,補碼 BB VARGN_C 16 0 x0000 C 相無功功率增益調整寄存器,補碼 BC FVARGN_A 16 0 x0000 A 相基波無功
92、功率增益調整寄存器,補碼 BD FVARGN_B 16 0 x0000 B 相基波無功功率增益調整寄存器,補碼 BE FVARGN_C 16 0 x0000 C 相基波無功功率增益調整寄存器,補碼 BF VAGN_A 16 0 x0000 A 相視在功率增益調整寄存器,補碼 C0 VAGN_B 16 0 x0000 B 相視在功率增益調整寄存器,補碼 C1 VAGN_C 16 0 x0000 C 相視在功率增益調整寄存器,補碼 C2 WATTOS_A 16 0 x0000 A 相有功功率偏置調整寄存器,補碼 C3 WATTOS_B 16 0 x0000 B 相有功功率偏置調整寄存器,補碼 C4
93、 WATTOS_C 16 0 x0000 C 相有功功率偏置調整寄存器,補碼 C5 VAROS_A 16 0 x0000 A 相無功功率偏置調整寄存器,補碼 C6 VAROS_B 16 0 x0000 B 相無功功率偏置調整寄存器,補碼 C7 VAROS_C 16 0 x0000 C 相無功功率偏置調整寄存器,補碼 C8 FVAROS_A 16 0 x0000 A 相基波無功功率偏置調整寄存器,補碼 C9 FVAROS_B 16 0 x0000 B 相基波無功功率偏置調整寄存器,補碼 CA FVAROS_C 16 0 x0000 C 相基波無功功率偏置調整寄存器,補碼 CB VAOS_A 16
94、 0 x0000 A 相視在功率偏置調整寄存器,補碼 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 50/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 CC VAOS_B 16 0 x0000 B 相視在功率偏置調整寄存器,補碼 CD VAOS_C 16 0 x0000 C 相視在功率偏置調整寄存器,補碼 CE CFDIV 12 0 x010 有功 CF 縮放比例寄存器 CF AT_SEL 9 0 x000 AT13 邏輯輸出管腳配置 D0 Reserved 16 0 x0000 保留 4.44.4 校表寄存器詳細說明校表寄存器詳細說明 4.
95、4.1 通道PGA增益調整寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 60 GAIN1 24 0 x000000 通道 PGA 增益調整寄存器 61 GAIN2 20 0 x00000 通道 PGA 增益調整寄存器 用于模擬輸入通道的 PGA 放大參數設置,可設置(0000=1 倍;0001=2倍;0010=8 倍;0011=16 倍);每 4bit 設置一個通道。GAIN1 Bit23:20 Bit19:16 Bit15:12 Bit11:8 Bit7:4 Bit3:0 零線電流 A 相電流 B 相電流 C 相電流 保留 保留 GAIN2 Bit23:20 Bit19:16 Bit15:12 B
96、it11:8 Bit7:4 Bit3:0 保留 C 相電壓 B 相電壓 A 相電壓 保留 保留 需要注意,對應通道設置增益后,該通道的最大允許輸入信號也要相應的減??!PGA 增益 通道最大輸入差分信號 1 700mV pp(495mV rms)2 350mV pp(247.5mV rms)8 87.5mVpp(61.9mV rms)16 43.75mVpp(30.9mV rms)4.4.2 相位校正相關寄存器 電流通道角差分段定義寄存器:地址 名稱 位寬 默認值 描述 62 IRMS_P1 24 0 x010000 角差分段點定義 P1,滿足IRMSminP1P2IRMSmax BL6552B
97、L6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 51/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 63 IRMS_P2 24 0 x200000 角差分段點定義 P2,滿足IRMSminP1P2IRMSmax 由于三相測量采用的電流互感器在不同的電流時角差可能不一樣,BL6552 可設置根據電流有效值進行分段相位補償。地址 名稱 位寬 默認值 描述 64 IA_PHCAL 24 0 x000000 A 相電流通道角差校正寄存器 65 IB_PHCAL 24 0 x000000 B 相電流通道角差校正寄存器(同上)66 IC_PHCAL 24 0 x0000
98、00 C 相電流通道角差校正寄存器(同上)67 VA_PHCAL 24 0 x000000 A 相電壓通道角差校正寄存器,68 VB_PHCAL 24 0 x000000 B 相電壓通道角差校正寄存器(同上)69 VC_PHCAL 24 0 x000000 C 相電壓通道角差校正寄存器(同上)90 IN_PHCAL 24 0 x000000 IN 相電流通道角差校正寄存器 以 A 相電流通道角差校正寄存器為例進行說明:1)當 IRMSmin輸入電流有效值(IA_RMS)P1 時,IA_PHCAL7:0用于校正電流通道相位,最小調整延時時間 250ns,對應 0.0045 度/1LSB,最大可調
99、整0.574 度)。2)當 P1輸入電流有效值(IA_RMS)P2 時,IA_PHCAL 15:8用于校正電流通道相位,調整精度同上。3)當 P2輸入電流有效值(IA_RMS)IRMSmax 時,IA_PHCAL 23:16用于校正電流通道相位,調整精度同上。(最小調整延時時間位 250nS,對應 0.0045/LSB,對應誤差1.732*Sin(0.0045)=0.0136%,最大調整約 0.574,最大調整誤差約 1.734%。)地址 名稱 位寬 默認值 描述 6A VAR_PHCAL_I 15 0000H 無功相位校正(微調):3:0位微調無功功率計算中 A 相電流通道的相位;7:4位微
100、調無功功率計算中 B 相電流通道的相位;11:8 位微調無功功率計算中 C 相電流通道的相位;6B VAR_PHCAL_V 15 0000H 無功相位校正(微調):3:0位微調無功功率計算中 A 相電壓通道的相位;7:4 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 52/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 位微調無功功率計算中 B 相電壓通道的相位;11:8位微調無功功率計算中 C 相電壓通道的相位;以 VAR_PHCAL_I 寄存器為例,說明如下 無功相位校正(微調):3:0位微調無功功率計算中 A 相電流通道的相位;7:4位微
101、調無功功率計算中 B 相電流通道的相位;11:8 位微調無功功率計算中 C 相電流通道的相位;11、7、3為使能位,最小調整延時時間 560ns,對應 0.009 度/1LSB,對應誤差0.0245%。無功相位校正(粗調):12對應 A 相電流通道相位,=1 時 IA 通道無功延時 64us;13對應 B 相電流通道相位,=1 時 IB 通道無功延時 64us;14對應 C 相電流通道相位,=1 時 IC 通道無功延時 64us;4.4.3 有效值增益調整寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 6D IC_RMSGN 16 0 x0000 電流 C 通道有效值增益調整寄存器 6E IB_RMS
102、GN 16 0 x0000 電流 B 通道有效值增益調整寄存器 6F IA_RMSGN 16 0 x0000 電流 A 通道有效值增益調整寄存器 70 IN_RMSGN 16 0 x0000 電流 N 通道有效值增益調整寄存器 73 VA_RMSGN 16 0 x0000 電壓 A 通道有效值增益調整寄存器 74 VB_RMSGN 16 0 x0000 電壓 B 通道有效值增益調整寄存器 75 VC_RMSGN 16 0 x0000 電壓 C 通道有效值增益調整寄存器 補碼,最高位為符號位,用于有效值的增益校正,調整范圍50%_=_0 (1+_216)其中 X_RMS0 為對應通道的有效值測量
103、值,X_RMSGN 為對應通道的增益調整值,X_RMS 為對應的校準后的有效值輸出值。4.4.3 有效值偏置校正寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 53/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 78 IC_RMSOS 24 0 x000000 電流 C 通道有效值偏置校正寄存器 79 IB_RMSOS 24 0 x000000 電流 B 通道有效值偏置校正寄存器 7A IA_RMSOS 24 0 x000000 電流 A 通道有效值偏置校正寄存器 7B IN_RMSOS 24 0 x00
104、0000 電流 N 通道有效值偏置校正寄存器 7E VA_RMSOS 24 0 x000000 電壓 A 通道有效值偏置校正寄存器 7F VB_RMSOS 24 0 x000000 電壓 B 通道有效值偏置校正寄存器 80 VC_RMSOS 24 0 x000000 電壓 C 通道有效值偏置校正寄存器 補碼,最高位位符號位。用于消除有效值計算中的源于輸入噪聲帶來的偏差,可以使在無負載情況下有效值寄存器值接近 0。_=_02+_ 256 其中 X_RMS0 為對應通道的有效值測量值,X_RMSOS 為對應通道的偏置校正值,IN_RMS 為對應的校準后的有效值輸出值。4.4.4 功率小信號補償寄存
105、器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 82 WA_LOS_A/VAR_LOS_A 24 0 x000000 23:12對應 A 相有功小信號補償值,補碼。11:0對應 A 相無功小信號補償值,補碼。83 WA_LOS_B/VAR_LOS_B 24 0 x000000 23:12對應 B 相有功小信號補償值,補碼。11:0對應 B 相無功小信號補償值,補碼。84 WA_LOS_C/VAR_LOS_C 24 0 x000000 23:12對應 C 相有功小信號補償值,補碼。11:0對應 C 相無功小信號補償值,補碼。85 FVAR_LOS_A 24 0 x000000 23:12保留 11:0對應
106、A 相無功小信號補償寄存器,補碼。86 FVAR_LOS_B 24 0 x000000 23:12保留 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 54/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 11:0對應 B 相無功小信號補償寄存器,補碼。87 FVAR_LOS_C 24 0 x000000 23:12保留 11:0對應 C 相無功小信號補償寄存器,補碼。用于補償直流偏置帶來的有功小信號偏差,_=_0+_ 2 其中 WATT_X0 為對應某一相的有功功率測量值,WA_LOS_X 為對應的小信號補償校正值,WATT_X 為對應某一相的
107、有功功率校準輸出值。注意 WA_LOS_X 是帶符號數,補碼,可對有功功率寄存器的修正范圍4094。無功小信號補償類似;4.4.5 防潛動閾值寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 88 VAR_CREEP/WA_CREEP 24 0 x04C04C 23:12 為無功功率防潛動閾值11:0為有功功率防潛動閾值 用于每個分相的有功功率/無功功率防潛動設置。當某個分相處于防潛狀態時,該相的低于閾值的功率不參與能量累計。當輸入功率信號絕對值小于這個值時,輸出功率寄存器值設為零。這可以使在無負載情況下,即使有小的噪聲信號,輸出到有功功率寄存器中的值為 0。對應值=對應功率寄存器值2 地址 名稱 位寬
108、 默認值 描述 89 VAR_CREEP2/WA_CREEP2 24 0 x000000 23:12為合相無功功率防潛動閾值;11:0為合相有功功率防潛動閾值 合相有功/無功功率的防潛動閾值設置,如果設置過 Reg88 寄存器,該寄存器可以不設置。_2=寄存器值2 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 55/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 地址 名稱 位寬 默認值 描述 8A REVP_CREEP/RMS_CREEP 12 0 x04C200 23:12為反向指示閾值 11:0為有效值防潛動功率閾值,可以使在無負載情況下
109、,即使有小的噪聲信號,輸出到有效值寄存器中的值為0。_=_ 4.4.6 快速有效值相關設置寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 8B FAST_RMS_CTRL 24 0 x20FFFF 23:21通道快速有效值寄存器刷新時間,可選半周波和 N 周波,默認是周波;20:0保留 由 FAST_RMS_CTRL23:21選擇累計時間,分 10ms(000)、20ms(001)、40ms(010)、80ms(011)、160ms(100)、320ms(101)共六種,默認(001)選擇周波累加響應時間 20ms,累加的時間越長跳動越小。FAST_RMS_CTRL20:0 保留;4.4.7 故障檢測
110、相關寄存器 見 3.12 故障檢測章節描述 4.4.8 ADC使能控制 地址 名稱 位寬 默認值 描述 93 ADC_PD 11 0 x000 7 個模擬通道 ADC 的使能控制 可以通過關閉未使用的通道來降低功耗。Bit 10 9 8 7:6 5 4 3 2 1:0 通道 電壓 C 電壓 B 電壓 A 保留 電流N 電流 A 電流 B 電流 C 保留 對應位設置為 1 時,關閉對應的模擬通道,以達到降低功耗的目的;注意:保留位注意:保留位 Bit7:6Bit7:6,Bit1:0Bit1:0在上電初始化時需要設置為在上電初始化時需要設置為 1 1!4.4.9 模式寄存器1 0 x96 MODE
111、1 工作模式寄存器 No.name default value description BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 56/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 10:0 00 保留 21:11 00 保留 22 L_F_SEL 1b0 快速有效值選擇通過高通,默認為 0 選擇沒有高通,為 1 選擇高通 23 WAVE_REG_SEL 1b0 電流 WAVE 波形寄存器輸出選擇,默認 0選擇正常有效值通道的波形,為 1 選擇快速有效值通道的波形輸出 4.4.10 模式寄存器2 0 x97 MODE2 工作模式寄存器 N
112、o.name default value description 21:0 WAVE_RMS_SEL 112b00 有效值波形選擇,00-高通,01-選擇基波,11-選擇 sinc 輸出 3,2:C 相電流;5,4:B 相電流 7,6:A 相電流;8,9:零線電流 15,14:A 相電壓;17,16:B 相電壓 19,18:C 相電壓 22 RMS_UPDATE_SEL 1b0 有效值存器更新速度選擇,1 為1000ms,0 為 500ms,默認選擇 500ms;23 AC_FREQ_SEL 1b0 交流電頻率選擇,1 為 60Hz,0 為50Hz,默認選擇 50Hz 4.4.11 模式寄存器
113、3 0 x98 MODE3 工作模式寄存器 No.name default value description 4 isumlvl_sel 1b0 為 0 時,isumlvl 與 NI_RMS 輸出零線電流有效值比較;為 1 時,isumlvl 與輸出三相電流瞬時波形和的有效值;6:5 period_sel 200 線電壓頻率周期測量通道選擇 2b00-A;2b01-B;2b10-C;2b11-A。影響 PERIOD(0 x20)寄存器 7 va_sel 1b0 va 算法選擇:0-RMS_I*RMS_V;1-(watt2+var2)0.5 8 add_sel 1b0 watt 和 var 合
114、相累加方式:0-絕對值加,|a|+|b|+|c|;1-代數和加,a+b+c 9 cf_enable 1b0 0-關閉 CF1/CF2 脈沖輸出;1-允許 CF1/CF2 脈沖輸出 13:10 CF_SEL 4b0000 CF1、CF2 輸出功能選擇,默認 0000,關閉 CF1、CF2;1111,關閉 CF;0001,watt_a/var_a 電能 CF;0010,watt_b/var_b 電能 CF;0011,watt_c/var_c 電能 CF;0100,watt/var 電能 CF;0101,watt_p_a/var1 電能 CF;0110,watt_p_b/var2 電能CF;BL65
115、52BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 57/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 0111,watt_p_c/var3 電能 CF;1000,watt_p/var4 電能 CF;1001,watt_n_a/va_a 電能 CF;1010,watt_n_/va_b 電能CF;1011,watt_n_c/va_c 電能 CF;1100,watt_n/va 的電能CF 1101,(同 0100);1110,視在電能 CF;14 保留 15 cf_add_sel 1b0 watt 和 var 能量加方式:0-絕對值加;1-代數和加(分相和合相
116、)16 var_sel 1b0 var 能量選擇:0-基波;1-全波 17 watt_sel 1b0 watt 波形選擇:0-全波;1-基波 18 1b0 保留 4.4.12 中斷狀態寄存器 中斷寄存器 1 0 x54 位 中斷標志 默認值 描述 0 SAG_A 0 指示產生 A 相線電壓跌落中斷,跌落為 1 1 SAG_B 0 指示產生 B 相線電壓跌落中斷,跌落為 1 2 SAG_C 0 指示產生 C 相線電壓跌落中斷,跌落為 1 3 ZXTO_A 0 指示產生 A 相過零超時中斷,超時為 1 4 ZXTO_B 0 指示產生 B 相過零超時中斷,超時為 1 5 ZXTO_C 0 指示產生
117、C 相過零超時中斷,超時為 1 6 ZX_VA 0 指示產生 A 相電壓波形符號位 7 ZX_IA 指示產生 A 相電流波形符號位 8 ZX_VB 指示產生 B 相電壓波形符號位 9 ZX_IB 指示產生 B 相電流波形符號位 10 ZX_VC 指示產生 C 相電壓波形符號位 11 ZX_IC 指示產生 C 相電流波形符號位 12 ZX_IN 指示產生 N 相電流波形符號位 13 PK_VA 0 指示 A 相電壓通道有效值峰值超過 PKVLVL 中斷,為 1 14 PK_IA 0 指示 A 相電流通道有效值峰值超過 PKILVL 中斷,為 1 15 PK_VB 0 指示 B 相電壓通道有效值峰
118、值超過 PKVLVL 中斷,為 1 16 PK_IB 0 指示 B 相電流通道有效值峰值超過 PKILVL 中斷,為 1 17 PK_VC 0 指示 C 相電壓通道有效值峰值超過 PKVLVL 中斷,為 1 18 PK_IC 0 指示 C 相電流通道有效值峰值超過 PKILVL 中斷,為 1 19 PK_NI 0 指示 N 相電流通道有效值峰值超過 PKILVL 中斷,為 1 20 pk_isum 0 指示三相電流和超過閾值 21 保留 0 保留 22 保留 0 保留 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 58/79 V1.12 上
119、海市宜山路 810 號 中斷寄存器 2 0 x55 位 中斷標志 默認值 描述 0 REVP_WATT_A 0 指示 A 相有功功率計算發生符號變化 1 REVP_WATT_B 0 指示 B 相有功功率計算發生符號變化 2 REVP_WATT_C 0 指示 C 相有功功率計算發生符號變化 3 REVP_VAR 0 指示 A 相無功功率計算發生符號變化 4 REVP_VAR 0 指示 B 相無功功率計算發生符號變化 5 REVP_VAR 0 指示 C 相無功功率計算發生符號變化 6 REVP_FVAR 0 指示 A 相基波無功功率計算發生符號變化 7 REVP_FVAR 0 指示 B 相基波無功
120、功率計算發生符號變化 8 REVP_FVAR 0 指示 C 相基波無功功率計算發生符號變化 9 保留 10 保留 11 保留 12 保留 13 保留 14 保留 15 REVP_WATT 0 指示合相總有功功率計算發生符號變化 16 保留 17 REVP_WATT_OR 0 指示三相中任意一相有功功率 18 REVP_VAR_OR 0 指示三相中任意一相無功功率計算發生符號變化 19 REVP_FAVR_OR 0 指示三相中任意一相基波無功功率計算發生符號變化 20 保留 21 VREF_LOW 0 指示基準電壓值偏低,為 1 時,VREF1V;為 0時正常 22 SPI_INPUT_ERR
121、0 SPI 輸入校驗,為 1 時,校驗和錯誤;為 0 時正常 23 UART_INPUT_ERR 0 UART 輸入校驗,為 1 時,校驗和錯誤;為 0 時正常 4.4.13 中斷屏蔽寄存器 Reg9A(MASK1)與 Reg54(STATUS1)寄存器位對應,控制是否在 IRQ1管腳產生有效的中斷輸出;中斷屏蔽寄存器的對應位設置為 1,則屏蔽對應的中斷,不在 IRQ 管腳輸出信號。Reg9B(MASK2)與 Reg55(STATUS2)寄存器位對應,控制是否在 IRQ2管腳產生有效的中斷輸出 IRQ1,IRQ2 管腳在無中斷信號時為 1,有中斷信號時為 0;舉例如下,如果要在 IRQ1 管腳
122、上輸出 SAG_C 中斷信號,那么MASK1=0 xFFFFFB,MASK13置 0,其他位置 1,檢測到 SAG_C 事件時,IRQ1管腳拉低;BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 59/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 4.4.14 能量讀后清零設置寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 9D RST_ENG 24 0 x000000 電能脈沖計數寄存器讀后清零設置 Bit23:0設置為 1 時,電能相關寄存器 Reg462F 設置為讀后清零??蓡为氃O置,RST_ENG23:0與 REG462F 對應,每位控制一個寄存
123、器的讀后清零設置。4.4.15 用戶寫保護設置寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 9E USR_WRPROT 16 0 x0000 用戶寫保護設置寄存器,寫入 0 x5555 時,表示可操作寫入校表寄存器 Reg60Reg9D,RegA0RegD0 BL6552 對于寄存器寫入有嚴格的保護機制,必須先向寫保護設置寄存器寫入 0 x5555,才能寫入其他寄存器。寫入非 0 x5555 的其他值,校表寄存器不允許寫入。4.4.16 軟復位指令 地址 名稱 位寬 默認值 描述 9F SOFT_RESET 24 0 x000000 當輸入為 5A5A5A 時,復位電參數寄存器;當輸入為 55AA5
124、5 時,校表寄存器復位:Reg60reg9F,RegA0RegD0 在 Reg9E(USR_WRPROT)寄存器寫入 0 x5555 后,可通過寫入 Reg9F 進行系統復位;兩級復位機制:1)Reg9F 寫入 0 x5A5A5A,復位電參數寄存器,電能累積寄存器清除到 0;2)Ref9F 寫入 0 x55AA55,復位校表寄存器,Reg60reg9F,RegA0RegD0裝載上電缺省值。4.4.17 通道增益調整寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 A1 IC_CHGN 16 0 x0000 電流 C 通道增益調整寄存器,補碼 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測
125、及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 60/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 A2 IB_CHGN 16 0 x0000 電流 B 通道增益調整寄存器,補碼 A3 IA_CHGN 16 0 x0000 電流 A 通道增益調整寄存器,補碼 A4 IN_CHGN 16 0 x0000 電流 N 通道增益調整寄存器,補碼 A7 VA_CHGN 16 0 x0000 電壓 A 通道增益調整寄存器,補碼 A8 VB_CHGN 16 0 x0000 電壓 B 通道增益調整寄存器,補碼 A9 VC_CHGN 16 0 x0000 電壓 C 通道增益調整寄存器,補碼 16 位帶符號數,以 2 的補碼
126、形式調整對應通道的 AD 采樣波形的增益,可調整范圍50%_=_0 (1+_216)其中 X_WAVE0 為對應通道的測量值,X_CHGN 為對應通道的增益調整值,X_WAVE 為校準后的輸出值。4.4.18 通道偏置調整寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 AC IC_CHOS 16 0 x0000 電流 C 通道偏置調整寄存器,補碼 AD IB_CHOS 16 0 x0000 電流 B 通道偏置調整寄存器,補碼 AE IA_CHOS 16 0 x0000 電流 A 通道偏置調整寄存器,補碼 AF IN_CHOS 16 0 x0000 電流 N 通道偏置調整寄存器,補碼 B2 VA_CHO
127、S 16 0 x0000 電壓 A 通道偏置調整寄存器,補碼 B3 VB_CHOS 16 0 x0000 電壓 B 通道偏置調整寄存器,補碼 B4 VC_CHOS 16 0 x0000 電壓 C 通道偏置調整寄存器,補碼 以 2 的補碼形式的數據來分別消除電流通道和電壓通道模數轉換帶來的偏差。這里的偏差可能是源于輸入以及模數轉換電路本身產生的 offset。偏差校正可以使在無負載情況下波形 offset 為 0。WAVEN=WAVE0N+CHOSN 其中 WAVE0N為對應通道的測量值,CHOSN為對應通道的偏置校準值,WAVEN為校準后的輸出值。BL6552BL6552三相電能監測及分析專用
128、芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 61/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 4.4.19 功率增益調整寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 B6 WATTGN_A 16 0 x0000 A 相有功功率增益調整寄存器,補碼 B7 WATTGN_B 16 0 x0000 B 相有功功率增益調整寄存器,補碼 B8 WATTGN_C 16 0 x0000 C 相有功功率增益調整寄存器,補碼 B9 VARGN_A 16 0 x0000 A 相無功功率增益調整寄存器,補碼 BA VARGN_B 16 0 x0000 B 相無功功率增益調整寄存器,補碼 BB VARGN _C
129、16 0 x0000 C 相無功功率增益調整寄存器,補碼 BC FVARGN_A 16 0 x0000 A 相基波無功功率增益調整寄存器,補碼 BD FVARGN_B 16 0 x0000 B 相基波無功功率增益調整寄存器,補碼 BE FVARGN_C 16 0 x0000 C 相基波無功功率增益調整寄存器,補碼 BF VAGN_A 16 0 x0000 A 相視在功率增益調整寄存器,補碼 C0 VAGN_B 16 0 x0000 B 相視在功率增益調整寄存器,補碼 C1 VAGN_C 16 0 x0000 C 相視在功率增益調整寄存器,補碼 以有功功率增益調整為例,說明如下:WATTN=WA
130、TT0N (1+216)其中 WATTN是第 N 路校正之后的有功功率,WATT0N是第 N 路校正之前的有功功率。調整范圍50%。無功、視在功率增益修正公式類似;4.4.20 功率偏置調整寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 C2 WATTOS_A 16 0 x0000 A 相有功功率偏置調整寄存器,補碼 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 62/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 C3 WATTOS_B 16 0 x0000 B 相有功功率偏置調整寄存器,補碼 C4 WATTOS_C 16 0 x0000 C 相有功
131、功率偏置調整寄存器,補碼 C5 VAROS_A 16 0 x0000 A 相無功功率偏置調整寄存器,補碼 C6 VAROS_B 16 0 x0000 B 相無功功率偏置調整寄存器,補碼 C7 VAROS_C 16 0 x0000 C 相無功功率偏置調整寄存器,補碼 C8 FVAROS_A 16 0 x0000 A 相基波無功功率偏置調整寄存器,補碼 C9 FVAROS_B 16 0 x0000 B 相基波無功功率偏置調整寄存器,補碼 CA FVAROS_C 16 0 x0000 C 相基波無功功率偏置調整寄存器,補碼 CB VAOS_A 16 0 x0000 A 相視在功率偏置調整寄存器,補碼
132、 CC VAOS_B 16 0 x0000 B 相視在功率偏置調整寄存器,補碼 CD VAOS_C 16 0 x0000 C 相視在功率偏置調整寄存器,補碼 補碼,最高位位符號位。用于消除板級噪聲帶來的功率偏差。以有功功率偏置修正為例,說明如下:=0+2 其中 WATT0N為某一相的測量值,WATTOSN為對應的偏置校正值,WATTN為對應的校準輸出值。無功、視在功率的偏置修正公式類似;4.4.21 CF縮放比例寄存器 用于控制電能脈沖計數的累積快慢,BL6552 的缺省設置為 0 x10 地址 名稱 位寬 默認值 描述 CE CFDIV 12 0 x010 CF 縮放比例寄存器11:0 以
133、CFDIV=0 x10 時電能脈沖計數的頻率作為標準頻率,其他設置時的電能脈沖計數的倍數如下:CFDIV 計數倍率 CFDIV 計數倍率 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 63/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 0 x00 0.03125 0 x40 4 0 x01 0.0625 0 x80 8 0 x02 0.125 0 x100 16 0 x04 0.25 0 x200 32 0 x08 0.5 0 x400 64 0 x10 1 0 x800 256 0 x20 2 其他值 1 4.4.22 AT13邏輯輸出管腳
134、配置寄存器 用于配置 AT1AT3 邏輯輸出管腳的功能 地址 名稱 位寬 默認值 描述 CF AT_SEL 9 0 x000 Bit8:5為 AT1AT3 邏輯輸出管腳功能配置 Bit4:0 保留 AT_SEL AT1 輸出 AT2 輸出 AT3 輸出 8:5 0000 SAG_A SAG_B SAG_C 0001 CFA_WA CFB_WA CFC_WA 0010 ZX_VA ZX_VB ZX_VC 0011 ZX_IA ZX_IB ZX_IC 0100 PK_IA PK_IB PK_IC 0101 PK_VA PK_VB PK_VC 0110 保留 SAG(三相或)保留 0111 REVP
135、VAR VREF_LOW 保留 1000 REVPAP_A REVPAP_B REVPAP_C 1001 REVPRP_A REVPRP_B REVPRP_C 1010 REVPRP REVPVAR REVPAP 1011 SPI_INPUT_ERR UART_INPUT_ERR REVPWATT 功能 默認值 描述 REVPAP_A 0 指示 A 相有功功率計算發生符號變化 REVPRP_A 0 指示 A 相無功功率計算發生符號變化 REVPAP_B 0 指示 B 相有功功率計算發生符號變化 REVPRP_B 0 指示 B 相無功功率計算發生符號變化 REVPAP_C 0 指示 C 相有功功
136、率計算發生符號變化 REVPRP_C 0 指示 C 相無功功率計算發生符號變化 REVPWATT 0 指示三相中任意一相有功功率計算發生符號變化 REVPVAR 0 指示三相中任意一相無功功率計算發生符號變化 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 64/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 REVPAP 0 指示合相總有功功率計算發生符號變化 REVPRP 0 指示合相總無功功率計算發生符號變化 SPI_INPUT_ERR 0 SPI 輸入校驗,為 1 時,校驗和錯誤;UART_INPUT_ERR 0 UART 輸入校驗,為
137、1 時,校驗和錯誤;VREF_LOW 0 指示基準電壓值偏低,為 1 時,VREF1V;為 0 時正常 SAG_A 0 指示產生 A 相線電壓跌落中斷,跌落為 1 SAG_B 0 指示產生 B 相線電壓跌落中斷,跌落為 1 SAG_C 0 指示產生 C 相線電壓跌落中斷,跌落為 1 ZXTO_A 0 指示產生 A 相過零超時中斷,超時為 1 ZXTO_B 0 指示產生 B 相過零超時中斷,超時為 1 ZXTO_C 0 指示產生 C 相過零超時中斷,超時為 1 ZX_VA 0 指示產生 A 相電壓波形符號位 ZX_IA 0 指示產生 A 相電流波形符號位 ZX_VB 0 指示產生 B 相電壓波形
138、符號位 ZX_IB 0 指示產生 B 相電流波形符號位 ZX_VC 0 指示產生 C 相電壓波形符號位 ZX_IC 0 指示產生 C 相電流波形符號位 ZX_IN 0 指示產生 N 相電流波形符號位 PK_VA 0 指示 A 相電壓通道瞬時峰值超過 PKVLVL 中斷,為 1 PK_IA 0 指示 A 相電流通道瞬時峰值超過 PKILVL 中斷,為 1 PK_VB 0 指示 B 相電壓通道瞬時峰值超過 PKVLVL 中斷,為 1 PK_IB 0 指示 B 相電流通道瞬時峰值超過 PKILVL 中斷,為 1 PK_VC 0 指示 C 相電壓通道瞬時峰值超過 PKVLVL 中斷,為 1 PK_IC
139、 0 指示 C 相電流通道瞬時峰值超過 PKILVL 中斷,為 1 PK_NI 0 指示 N 相電流通道瞬時峰值超過 PKILVL 中斷,為 1 pk_isum 0 指示三相電流和超過閾值 4.54.5 電參數寄存器詳細說明電參數寄存器詳細說明 4.5.1 波形寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 2 IC_WAVE 24 0 x000000 C 相電流波形寄存器 3 IB_WAVE 24 0 x000000 B 相電流波形寄存器 4 IA_WAVE 24 0 x000000 A 相電流波形寄存器 5 IN_WAVE 24 0 x000000 零線電流波形寄存器 8 VA_WAVE 24 0
140、 x000000 A 相電壓波形寄存器 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 65/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 9 VB_WAVE 24 0 x000000 B 相電壓波形寄存器 A VC_WAVE 24 0 x000000 C 相電壓波形寄存器 實時采樣點的波形數據,采樣時鐘 4MHz,4MHz/256/50=312.5,每個周期約312 個采樣點。4.5.2 有效值寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 D IC_RMS 24 0 x000000 C 相電流有效值寄存器,無符號 E IB_RMS 24 0 x00
141、0000 B 相電流有效值寄存器,無符號 F IA_RMS 24 0 x000000 A 相電流有效值寄存器,無符號 10 IN_RMS 24 0 x000000 零線電流有效值寄存器,無符號 13 VA_RMS 24 0 x000000 A 相電壓有效值寄存器,無符號 14 VB_RMS 24 0 x000000 B 相電壓有效值寄存器,無符號 15 VC_RMS 24 0 x000000 C 相電壓有效值寄存器,無符號 可通過設置 MODE222的 RMS_UPDATE_SEL,可選擇有效值平均刷新時間是525ms 或 1.05s,默認 525ms。寄存器值于輸入信號的對應公式(典型值):
142、電流有效值寄存器:I_RMS=12875I(A)Gain_IVref 電壓有效值寄存器:V_RMS=13162V(V)Gain_VVref Vref 是參考電壓,典型值是 1.097V。I(A),V(V)為電流、電壓輸入管腳的電壓信號(單位:mV);Gain_I、Gain_V為對應通道增益倍數;4.5.3 快速有效值寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 18 IC_FAST_RMS 24 0 x000000 C 相電流快速有效值寄存器,無符號 19 IB_FAST_RMS 24 0 x000000 B 相電流快速有效值寄存器,無符號 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能
143、監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 66/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 1A IA_FAST_RMS 24 0 x000000 A 相電流快速有效值寄存器,無符號 1B IN_FAST_RMS 24 0 x000000 零線電流快速有效值寄存器,無符號 1E VA_FAST_RMS 24 0 x000000 A 相電壓快速有效值寄存器,無符號 1F VB_FAST_RMS 24 0 x000000 B 相電壓快速有效值寄存器,無符號 20 VC_FAST_RMS 24 0 x000000 C 相電壓快速有效值寄存器,無符號 可用于快速電流、電壓檢測,檢測周期及刷新時間可以通
144、過 FAST_RMS_CTRL寄存器設置。需要注意檢測周期越小,寄存器值的跳動越大。采用算術平均值算法,測量精度比有效值要低。_ _ 0.55 4.5.4 有功功率寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 22 WATT_A 24 0 x000000 A 相有功功率寄存器 23 WATT_B 24 0 x000000 B 相有功功率寄存器 24 WATT_C 24 0 x000000 C 相有功功率寄存器 25 WATT 24 0 x000000 合相有功功率寄存器 有功功率寄存器為帶符號的 24 位數據,補碼。最高位為符號位,Bit23=1,表示當前功率為負功;=()4 每個分相有功功率寄存器
145、計算公式(典型值):WATTx寄存器值=40.4125 IN(A)Gain_I (V)Gain_V Cos()Vref2 其中,IN(A),(V)為通道管腳輸入電壓的有效值(mV),Vref 為內置基準 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 67/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 電壓,典型值為 1.097V。數值 40.4125 為典型值系數。Gain_I 為電流通道增益倍數,Gain_V 為電壓通道增益倍數。4.5.5 無功功率寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 5A VAR_A 24 0 x000000 A 相(
146、全波)無功功率寄存器 5B VAR_B 24 0 x000000 B 相(全波)無功功率寄存器 5C VAR_C 24 0 x000000 C 相(全波)無功功率寄存器 5D VAR 24 0 x000000 合相(全波)無功功率寄存器 2A FVAR_A 24 0 x000000 A 相(基波)無功功率寄存器 2B FVAR_B 24 0 x000000 B 相(基波)無功功率寄存器 2C FVAR_C 24 0 x000000 C 相(基波)無功功率寄存器 2D FVAR 24 0 x000000 合相(基波)無功功率寄存器 帶符號的 24 位數據,補碼。Bit23為符號位,=1,表示當前
147、功率為負功;=()4 基波無功功率寄存器與無功功率寄存器類似;每個分相無功功率寄存器計算公式(典型值):VARx寄存器值=40.4125 IN(A)Gain_I (V)Gain_V Sin()Vref2 其中,IN(A),(V)為通道管腳輸入電壓的有效值(mV),Vref 為內置基準電壓,典型值為 1.097V。數值 40.4125 為典型值系數。Gain_I 為電流通道增益倍數,Gain_V 為電壓通道增益倍數。4.5.6 視在功率寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 26 VA_A 24 0 x000000 A 相視在功率寄存器 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能
148、監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 68/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 27 VA_B 24 0 x000000 B 相視在功率寄存器 28 VA_C 24 0 x000000 C 相視在功率寄存器 29 VA 24 0 x000000 合相視在功率寄存器 無符號的 24 位數據。=()4 每個分相視在功率寄存器計算公式(典型值):VAx寄存器值=40.4125 IN(A)Gain_I (V)Gain_VVref2 其中,IN(A),(V)為通道管腳輸入電壓的有效值(mV),Vref 為內置基準電壓,典型值為 1.097V。數值 40.4125 為典型值系數。Gain_I
149、為電流通道增益倍數,Gain_V 為電壓通道增益倍數。4.5.7 電能脈沖計數寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 2F CF_A_CNT 24 0 x000000 A 相有功脈沖計數,無符號 30 CF_B_CNT 24 0 x000000 B 相有功脈沖計數,無符號 31 CF_C_CNT 24 0 x000000 C 相有功脈沖計數,無符號 32 CF_CNT 24 0 x000000 合相有功脈沖計數,無符號 33 CFP_A_CNT 24 0 x000000 A 相正有功脈沖計數,無符號 34 CFP_B_CNT 24 0 x000000 B 相正有功脈沖計數,無符號 35 CFP
150、_C_CNT 24 0 x000000 C 相正有功脈沖計數,無符號 36 CFP_CNT 24 0 x000000 合相正有功脈沖計數,無符號 37 CFN_A_CNT 24 0 x000000 A 相負有功脈沖計數,無符號 38 CFN_B_CNT 24 0 x000000 B 相負有功脈沖計數,無符號 39 CFN_C_CNT 24 0 x000000 C 相負有功脈沖計數,無符號 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 69/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 3A CFN_CNT 24 0 x000000 合相負有功
151、脈沖計數,無符號 3B CFQ_A_CNT 24 0 x000000 A 相無功脈沖計數,無符號 3C CFQ_B_CNT 24 0 x000000 B 相無功脈沖計數,無符號 3D CFQ_C_CNT 24 0 x000000 C 相無功脈沖計數,無符號 3E CFQ_CNT 24 0 x000000 合相無功脈沖計數,無符號 3F CFQ1_CNT 24 0 x000000 第一象限無功脈沖計數,無符號 40 CFQ2_CNT 24 0 x000000 第二象限無功脈沖計數,無符號 41 CFQ3_CNT 24 0 x000000 第三象限無功脈沖計數,無符號 42 CFQ4_CNT 24
152、 0 x000000 第四象限無功脈沖計數,無符號 43 CFS_A_CNT 24 0 x000000 A 相視在脈沖計數,無符號 44 CFS_B_CNT 24 0 x000000 B 相視在脈沖計數,無符號 45 CFS_C_CNT 24 0 x000000 C 相視在脈沖計數,無符號 46 CFS_CNT 24 0 x000000 合相視在脈沖計數,無符號 電能脈沖計數,與 CFDIV 寄存器相關,CFDIV 寄存器設置值越大,脈沖計數越快。每個分相 CF 脈沖的累積時間 _4194304 0.032768 16 _寄存器值 電流電壓滿幅輸入時的脈沖頻率典型值如下表:按電流、電壓滿幅輸入
153、 480mV rms CFDIV 分相 CF_X 合相 CF_SUM 十六進制 十進制 倍率 滿幅頻率 Hz 滿幅頻率 Hz 0 0 0.03125 1.85 1.39 1 1 0.0625 3.71 2.78 2 2 0.125 7.42 5.56 4 4 0.25 14.84 11.13 8 8 0.5 29.67 22.25 10 16 1 59.34 44.51 20 32 2 118.68 89.01 40 64 4 237.36 178.02 80 128 8 474.72 356.04 100 256 16 949.44 712.08 200 512 32 1898.88 142
154、4.16 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 70/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 400 1024 64 3797.76 2848.32 800 2048 256 15191.04 11393.28 MODE315用于設置電能脈沖計數累加方式:代數和/絕對值方式;RST_ENG 寄存器用于設置電能脈沖計數寄存器是否讀后清零;以有功脈沖計數寄存器進行舉例說明如下:_=(_)4 4.5.8 波形夾角寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 4E ANGLE_AB 16 0 x000000 電壓 A 相與電壓 B 相的波形夾
155、角寄存器 4F ANGLE_BC 16 0 x000000 電壓 B 相與電壓 C 相的波形夾角寄存器 50 ANGLE_AC 16 0 x000000 電壓 A 相與電壓 C 相的波形夾角寄存器 51 ANGLE_A 16 0 x000000 A 相電壓與電流波形夾角波形寄存器 52 ANGLE_B 16 0 x000000 B 相電壓與電流波形夾角寄存器 53 ANGLE_C 16 0 x000000 C 相電壓與電流波形夾角寄存器 需要注意,在電流小于一定值時,夾角寄存器停止工作。夾角()=360 500000 fc是交流信號源的測量頻率,默認是 50Hz 4.5.9 功率因數寄存器 地
156、址 名稱 位寬 默認值 描述 47 PF_A 24 0 x000000 A 相功率因子寄存器 48 PF_B 24 0 x000000 B 相功率因子寄存器 49 PF_C 24 0 x000000 C 相功率因子寄存器 4A PF 24 0 x000000 合相功率因子寄存器 24 位有符號數,補碼。Bit23為符號位,BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 71/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 功率因數=223 4.5.10 線電壓頻率寄存器 地址 名稱 位寬 默認值 描述 2E PERIOD 20 0 x000000
157、 線電壓頻率周期寄存器 測量選中的電壓通道的正弦波信號頻率。線電壓頻率=10000000 Hz 可通過 MODE36:5設置線電壓頻率的測量通道,缺省為 A 相;BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 72/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 5、通訊接口 寄存器數據均按 3 字節(24bit)發送,不足 3 字節的寄存器數據,未使用位補 0,湊足 3 字節發送。通過管腳 SEL 選擇,SEL=1 時候是 SPI,SEL=0 時候是 UART 5.15.1 SPISPI 5.1.1 概述 從模式,半雙工通訊,最大通訊速率 1.
158、5M 8-bit 數據傳輸,MSB 在前,LSB 在后 固定一種時鐘極性/相位(CPOL=0,CPHA=1)5.1.2 工作模式 主設備工作在 Mode1:CPOL=0,CPHA=1,即空閑態時,SCLK 處于低電平,數據發送是在第 1 個邊沿,也就是 SCLK 由低電平到高電平的跳變,所以數據采樣是在下降沿,數據發送是在上升沿。5.1.3 幀結構 在通信模式下,先發送 8bit 識別字節(0 x81)或(0 x82),(0 x82)是讀識別字節,(0 x81)是寫識別字節,然后再發送寄存器地址字節,決定訪問寄存器的地址(請參見 BL6552 寄存器列表)。下圖分別示出讀出和寫入操作的數據傳送
159、順 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 73/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 序。一幀數據傳送完成,BL6552 重新進入通信模式。每次讀/寫操作所需的SCLK 的脈沖個數均為 48 位。幀結構有兩種,分別說明如下:1)Write register Cmd:0 x81+Addr+Data_H+Data_M+Data_L+SUM 0 x81為寫操作的幀識別字節;Addr 為寫操作對應的 BL6552 的內部寄存器地址;其中校驗和字節 CHECKSUM 為(0 x81+ADDR+DATA_H+DATA_M+DATA_L)&
160、0 xFF)再按位取反。0 x81ADDR7:0DATA_H7:0DATA_M7:0DATA_L7:0CHECKSUM7:0寫操作幀 2)Read register Cmd:0 x82+Addr 返回:Data_H+Data_M+Data_L+SUM 0 x82為讀操作的幀識別字節;Addr 為讀操作對應的 BL6552 的內部寄存器地址(0 x00-0 xff);其中校驗和字節 CHECKSUM 為(0 x82+ADDR+DATA_H+DATA_M+DATA_L)&0 xFF)再按位取反。0 x82ADDR7:0DATA_H7:0DATA_M7:0DATA_L7:0CHECKSUM7:0讀命
161、令幀讀數據幀 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 74/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 5.1.4 讀出操作時序 在對 BL6552 進行數據讀出操作期間,在 SCLK 的上升沿,BL6552 將相應的數據位移出到 DOUT 邏輯輸出管腳,在接下來的 SCLK 為 1 的時間內,DOUT 數值保持不變,即在下一個下降沿時,外部設備可以對 DOUT 值進行采樣。同數據寫入操作一樣,在數據讀出操作之前 MCU 必須先發送識別字節和地址字節。SCLKSDISDOADDR7:0DATA_H,M,L7:0CHECKSUM7:0
162、當 BL6552 處于通信模式時,幀識別字節0 x82,表示下一個數據傳送操作是讀出。然后緊跟的字節是待讀出目標寄存器的地址。BL6552 在 SCLK 的上升沿開始移出寄存器中的數據。寄存器數據的所有其余位在隨后的 SCLK 上升沿被移出。因此,在下降沿,外部設備可以對 SPI 的輸出數據進行采樣操作。一旦讀出操作結束,串行接口便重新進入通信模式。這時,DOUT 邏輯輸出在最后一個 SCLK 信號的下降沿進入高阻狀態。5.1.5 寫入操作時序 串行寫入順序按下述方式進行。幀識別字節0 x81,表示數據傳送操作時寫入。MCU 將需要寫入 BL6552 的數據位在 SCLK 的下沿之前準備好,在
163、 SCLK的該時鐘的下沿開始移入寄存器數據。寄存器數據的所有其余位也在該 SCLK的下沿進行左移移位操作。BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 75/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 SCLKSDISDOADDR7:0DATA_H,M,L7:0CHECKSUM7:0 5.1.6 SPI接口的容錯機制 1)如果幀識別字節錯誤或 SUM 字節錯誤,則該幀數據放棄;2)SPI 模塊復位:通過 SPI 接口下發 6 個字節的 0 xFF,可單獨對 SPI 接口進行復位;3)CS 拉高復位;BL6552BL6552三相電能監測及分析
164、專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 76/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 5.25.2 UARTUART 5.2.1 概述 通過管腳 UART_SEL 選擇,SEL=1 時候是 SPI,SEL=0 時候是 UART 通信波特率為 4800bps/9600bps/19200bps/38400bps/,無校驗,停止位 1;波特率設置 4800 9600 19200 38400 CS 管腳 0 0 1 1 SCLK 管腳 0 1 0 1 UART 模式時,CS,SCLK 管腳作為波特率設置管腳。5.2.2 每個字節格式 t1t2t3Start BitD0D1D2D3
165、D4D5D6D7Stop BitByte 起始位低電平持續時間 t1=208us(4800bps);有效數據位時間持續 t2=208*8=1664us(4800bps);停止位高電平持續時間 t3=2*208u(4800bps)s;5.2.3 讀取時序 0 x35Addr0 x35Data_LData_MData_HSUM t4 t4 t4 t4 t4 t4 t3 t3 t2 t2 t1 t1RXTX 主機 UART 讀數據時序如下圖所示,主機先發送命令字節(0 x35),然后發送需要讀取的地址字節(ADDR),接下來 BL6552 依次發送數據字節,最后校驗和字節。0 x35為讀操作的幀識別
166、字節;Addr 為讀操作對應的 BL6552 的內部寄存器地址(0 x00-0 xff);SUM 字節為(Addr+Data_L+Data_M+Data_H)&0 xFF 取反;說明 Min Type Max Unit BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 77/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 t1 MCU 發送字節間的間隔時間 0 20 mS t2 幀間隔時間 0.5 uS t3 讀操作時 MCU 發送寄存器地址結束到 BL050 發送字節的間隔時間 110 uS t4 BL6552 發送字節之間的間隔時間 1 Bit
167、 5.2.4 寫入時序 0 xCAAddrData_LData_MData_HSUM0 xCA t2 t2 t1 t1 t1 t1 t1 t1 t1 t1 t1 t1RXTX 主機 UART 寫數據時序如下圖所示,主機先發送命令字節(0 xCA),然后是寫地址字節(ADDR),接下來依次發送數據字節,最后校驗和字節。0 xCA為寫操作的幀識別字節;Addr 為寫操作對應的 BL6552 的內部寄存器地址;CHECKSUM 字節為(ADDR+Data_L+Data_M+Data_H)&0 xFF)再按位取反。5.2.5 UART接口的保護機制 1)BL6552 的 UART 通信提供超時保護機制
168、,如果字節與字節之間的間隔時間超過 18.5mS,則 UART 接口自動復位。2)如果幀識別字節錯誤或 CHECKSUM 字節錯誤,則該幀數據放棄。3)UART 模塊復位:RX 管腳低電平超過 32 個 bps(4800bps 時為 6.67ms)后拉高,UART 模塊復位。BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 78/79 V1.12 上海市宜山路 810 號 6、封裝信息 6.16.1 訂單信息訂單信息 BL6552 QFN36 封裝 6.26.2 封裝封裝 濕敏等級 MSL 3 質保期 兩年 包裝方式 編帶 最小包裝 4000/盤 6.36.3 封裝外觀封裝外觀 BL6552BL6552三相電能監測及分析專用芯片三相電能監測及分析專用芯片 上海貝嶺股份有限公司 79/79 V1.12 上海市宜山路 810 號