三相電信號采集電路設計

　　A/D轉(zhuǎn)換電路

　　AD7656是高集成度、6通道、16bit逐次逼近(SAR)型ADC，它具有每通道達250kSPS的采樣率，并且在片內(nèi)包含一個2.5V內(nèi)部基準電壓源和基準緩沖器。AD7656的電源包括AVCC、DVCC、VDD、VSS和VDRIVE。AVCC和DVCC分別為模擬電源和數(shù)字電源，范圍為4.75~5.25 V。VDD/VSS為采集到的模擬信號部分的供電電源，范圍為+/-5V到+/-16.5V之間。AD7656允許的模擬輸入信號有兩種量程，一種是輸入信號為+/-5V之間，另外一種為+/-10V之間。為提高采樣的精度，采用輸入信號范圍為+/-10V之間的電路接法。因此VDD/VSS至少為+/-10V。RANGE口決定的模擬信號輸入的范圍，當RANGE接地時，輸入范圍為4倍的參考電壓(2.5V)，當RANGE接VDRIVE時，模擬輸入范圍為2倍的參考電壓，因此RANGE信號端接地。參考電壓采用的是內(nèi)部參考電壓。AD7656和DSP之間的通信采用并口方式。片選信號CS接地，始終保持接通。始終保持AD7656運行，STBY直接接VDRIVE。AD與DSP之間采用的是16位并口進行數(shù)據(jù)傳輸，所以SER/PAR，H/S，W/B均接地。為完成六路信號同步采樣，故A/D轉(zhuǎn)換通道控制開關CONVSTA，B，C連接到一起。所有的數(shù)字電源，模擬電源，接口驅(qū)動電壓等電源，均通過兩個電容(100nF//10mF)并聯(lián)后與就近的地連接去耦[5]。

　　總結

　　該電路采樣精度高，可根據(jù)電網(wǎng)頻率變化，實時實現(xiàn)對每一周波的等間隔采樣。通過同時控制A/D7656的CONVST轉(zhuǎn)換開關，實現(xiàn)三相電壓電流六路信號的同步采樣，輸出為16位數(shù)字信號。可根據(jù)不同的應用環(huán)境采用不同的接口電壓，另外在DSP/MCU數(shù)字接口有限的情況下，A/D7656也可以采用SPI通訊，或僅用8位數(shù)字并口，傳輸16位的數(shù)字信號[4]。

　　參考文獻

　　[1] 王賓，潘貞存，趙建國等.電能質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)的同步處理與裝置設計[J].電力系統(tǒng)自動化，2002，26(11)：45～49

　　[2] 劉翔.基于DSP+ARM的三相電能質(zhì)量分析儀的研制[D].學位論文,2007

　　[3] 袁世英.電能測量中鎖相倍頻電路設計[J].電氣時代.2006年第5期

　　[4] HEF4046B MSI Phase-looked loop datasheet[R].

　　[5] 250 kSPS 6 channel simultaneous sampling bipolar 12/14./16 bit ADC AD7658/7657/7656 datasheet[R].