Analog Devices ADE7755 in Russian Datasheet

ИС счетчика электроэнергии
с импульсным выходом

ADE7755*

ОСОБЕННОСТИ
Высокая точность; счетчик поддерживает стандарт

50 Гц/60 Гц IEC 687/1036
Ошибка менее 0,1% при динамическом диапазоне 500:1
ИС ADE7755 выдает значение

мощности

на частотных выходах F1 и F2

средней активной

Высокочастотный выход CF предназначен

для калибровки и выдает значение мгновенной

активной мощности

Совместимость по выводам с микросхемой AD7755

с синхронными выходами CF и F1/F2
Логический выход REVP можно использовать

для индикации возможного неправильного

подключения к сети (отрицательной мощности)
Прямое управление электромеханическими счетными

механизмами и двухфазными шаговыми двигателями

(выходы F1 и F2)
Усилитель с программируемым коэффициентом

усиления в канале измерения тока позволяет

использовать шунт с малой величиной сопротивления
Собственные встроенные АЦП и цифровой сигнальный

процессор обеспечивают высокую точность в широком

диапазоне условий и долговременную стабильность
Встроенный контроль напряжения источника питания
Встроенная защита от самохода счетчика (имеется порог

мощности нагрузки, начиная с которого счетчик

работает)
Встроенный источник опорного напряжения 2,5 В±8%

(типичный дрейф составляет 30·10

-6

/°С)

с возможностью подключения внешнего источника

опорного напряжения
Один источник питания 5 В, низкая потребляемая

мощность (типичное значение 15 мВт)
Недорогая КМОП технология

ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ

Микросхема ADE7755 совместима по выводам с
ИС AD7755. Единственное различие между
микросхемами ADE7755 и AD7755 заключается в том,
что выходы CF и F1/F2 микросхемы ADE7755
синхронны при любой нагрузке.

*Патенты США 5,745,323, 5,760,617, 5,862,069 и 5,872,469.

REV. 0

Предполагается, что информация, предоставленная компанией Analog
Devices Inc., является точной и достоверной. Тем не менее компания Analog
Devices Inc. не несет ответственности за использование этой информации,

а также за нарушения патентов или прав третьих сторон, которые могут
возникнуть при использовании этой информации. Никакая лицензия
не предоставляется ни прямо, ни косвенно, на объекты, подпадающие
под патентные права фирмы Analog Devices Inc.
Авторы перевода приложили немалые усилия для того, чтобы сделать его
качественным и достоверным. Однако при возникновении разночтений
между переводом и оригинальным изданием на английском языке следует
полагаться на информацию, изложенную в оригинале.

Микросхема ADE7755 – высокоточная ИС,
предназначенная для счетчиков потребления
электрической энергии. Технические характеристики
этой ИС превосходят требования по точности,
предъявляемые стандартом IEC1036. См. руководство
по применению фирмы Analog Devices AN-559
с описанием конструкции счетчика электроэнергии
стандарта IEC1036 на базе ИС AD7755.

Аналоговая часть микросхемы ADE7755 включает лишь
АЦП и источник опорного напряжения. Все
дальнейшие преобразования сигнала, такие как
перемножение и фильтрация, происходят с сигналом в
цифровом виде. Такой подход обеспечивает очень
высокую стабильность и точность при предельных
значениях параметров окружающей среды и в течение
длительного времени.

Микросхема ADE7755 выдает информацию о средней
активной мощности на низкочастотных выходах F1 и
F2. Эти импульсные выходы могут быть использованы
непосредственно для управления электромеханическим
счетным механизмом или могут подключаться к
микроконтроллеру. Импульсный выход CF дает
информацию о мгновенной активной мощности. Этот
выход предназначен для калибровки или для
подключения к микроконтроллеру.

ИС ADE7755 включает в себя схему контроля
напряжения питания на выводе AVDD. Микросхема
ADE7755 остается в состоянии сброса до тех пор, пока
напряжение источника питания не достигнет 4 В. Если
напряжение источника питания падает ниже 4 В,
ИС ADE7755 также переходит в состояние сброса, при
этом импульсы на выходах F1, F2 и CF отсутствуют.

Внутренняя схема совмещения фазы обеспечивает
соответствие фаз сигналов в каналах измерения тока
и напряжения; эта схема работает независимо от того,
включен или нет фильтр высокой частоты в канале V1.

Внутренний пороговый детектор отсутствия нагрузки
гарантирует, что у счетчика ADE7755 будет
отсутствовать самоход, т.е. счетчик не будет
регистрировать потребление электроэнергии
при отсутствии нагрузки.

ИС ADE7755 выпускается в корпусе SSOP с 24
выводами.

One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062­9106, U.S.A.

Tel: [phone] www.analog.com
Fax: [phone] © Analog Devices, Inc., 2002

ADE7755

V

V

V

V

G1 G0

16

5

1P

6

1N

ПРОГРАММИРУЕМЫЙ

УСИЛИТЕЛЬ

8

2P

7

2N

И.О.Н.

2,5 В

AVDD

15

СХЕМА КОНТРОЛЯ

ИСТ. ПИТАНИЯ

АЦП

АЦП

4кОм

REF

AGND

3

11

AC/DC

2

ADE7755

СХЕМА

КОРРЕКЦИИ

ФАЗЫ

…110101…

…11011001…

10 17 18 12

IN/OUT

CLKIN

CLKOUT

Ф

ФВЧ

ПЕРЕМНОЖИТЕЛЬ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЦИФРОВОГО

КОДА В ЧАСТОТУ

14

S0

SCF

DVDD

1

ОБРАБОТКИ

СИГНАЛОВ

ФНЧ

13 20

REVP

S1

DGND

21

БЛОК

22 24

CF

F1

23

F2

9

RESET

-2-

REV. 0

Характеристики ADE7755

Параметр Значение Единица

ТОЧНОСТЬ

1,2

Погрешность измерения
канале V1

Усиление = 1
Усиление = 2
Усиление = 8

Усиление = 16
Погрешность, вызванная
сдвигом фазы

1

сигналов в

каналах V1 и V2

Сигнал в канале V1

опережает по фазе на 37°

(Коэффициент мощности

PF = 0,8, емкостной

характер нагрузки)

Сигнал в канале V1

отстает по фазе на 60°

(Коэффициент мощности

PF = 0,5, индуктивный

характер нагрузки)
Подавление помех от
источника питания на
переменном токе

Разброс значения

выходной частоты (CF)

Подавление помех от
источника питания на
постоянном токе

Разброс значения

выходной частоты (CF)

АНАЛОГОВЫЕ ВХОДЫ

Максимальные значения
сигналов
Входное сопротивление на
постоянном токе
Полоса частот (по уровню

–3 dB)
Погрешность смещения

1,2

АЦП
Погрешность усиления

Точность установки
коэффициента усиления1

1

в

0,1
0,1
0,1
0,1

±0,1

±0,1

0,2

±0,3

±1

390

14

±25

1

±7

±0,2

(AVDD = DVDD = 5 В ± 5%, AGND = DGND = 0 В, встроенный источник
опорного напряжения, тактовая частота CLKIN = 3,58 МГц, T

= –40°C…+85°C.)

измерения

% от номин. знач.
% от номин. знач.
% от номин. знач.
% от номин. знач.

град.(°), макс.

град.(°), макс.

% от номин. знач.

% от номин. знач.

В, макс.

кОм, мин

кГц, типичное

мВ, макс.

% от идеального,
тип.
% от идеального,
тип.

ADE7755

MIN…TMAX

Условия измерения/
Комментарии

На вход канала V2 подается максимальный
сигнал (±660 мВ), 25°C
В динамическом диапазоне 500:1
В динамическом диапазоне 500:1
В динамическом диапазоне 500:1
В динамическом диапазоне 500:1
Частота сети = 45…65 Гц

Значение сигнала AC/DC = 0 и AC/DC = 1

Значение сигнала AC/DC = 0 и AC/DC = 1

Значения сигналов: AC/DC = 1, S0 = S1 = 1,

G0 = G1 = 0

Значения сигналов на входах:
V1 = 100 мВ (среднеквадратичное значение),
V2 = 100 мВ (среднеквадратичное значение),

частота сети 50 Гц,
пульсация напряжения питания AV
200 мВ (среднеквадратичное значение) при
частоте 100 Гц
Значения сигналов:

AC/DC = 1, S0 = S1 = 1, G0 = G1 = 0

Значения сигналов на входах:
V1 = 100 мВ (среднеквадратичное значение),
V2 = 100 мВ (среднеквадратичное значение),
Напряжение питания:

= DVDD = 5 В ± 250 мВ

AV

DD

См раздел "Аналоговые входы"
На входах V1P, V1N, V2N и V2P
относительно AGND

CLKIN = 3,58 МГц

CLKIN/256, CLKIN = 3,58 МГц

Усиление = 1, См. раздел "Терминология" и
графики характеристик
Внешний источник опорного напряжения
2,5 В, усиление = 1
Сигналы на входах:
V1 = 470 мВ пост. тока, V2 = 660 мВ пост.
тока, внешний ист. опорного напр. 2,5 В

равна

DD

REV. 0

-3-

ADE7755

Параметр Значение Единица

измерения

ВХОД ИСТОЧНИКА
ОПОРНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ

Диапазон напряжений на
выводе REF

IN/OUT

Входное сопротивление
Входная емкость

ВНУТРЕННИЙ
ИСТОЧНИК ОПОРНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ

Погрешность напряжения
Температурный
коэффициент напряжения

ВХОД ГЕНЕРАТОРА
ТАКТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ

Частота генератора
тактовых импульсов

ЛОГИЧЕСКИЕ ВХОДЫ3

SCF, S0, S1, AC/DC,
RESET, G0 и G1

Входное напряжение

высокого уровня, V

INH

Входное напряжение

низкого уровня, V

INL

Входной ток, IIN

Входная емкость, CIN

ЛОГИЧЕСКИЕ ВЫХОДЫ3

F1 и F2

Выходное напряжение

высокого уровня, V

OH

Выходное напряжение

низкого уровня, V

OL

CF и REVP

Выходное напряжение

высокого уровня, V

OH

Выходное напряжение

уровня логического

нуля, V

OL

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

AV

DD

DV

DD

AIDD
DIDD

ПРИМЕЧАНИЯ

1

См. раздел "Терминология", где даны определения терминам.

2

См. графики типичных характеристик.

3

Образцы тестировались в первоначальном варианте и после каждого изменения в проекте или технологии, которые могли повлиять на этот

параметр.

Спецификации могут подвергаться изменениям без уведомления.

2,7
2,3
3,2
10

±200
±30

В, макс.
В, мин.
кОм, мин.
пФ, макс.

мВ, макс

-6

/°C, тип.

·10

4
1

2,4

0,8

±3
10

4,5

0,5

4

0,5

4,75
5,25
4,75
5,25
3
2,5

МГц, макс.
МГц, мин.

В, мин.

В, макс.

мкА, макс.
пФ, макс.

В, мин.

В, макс.

В, мин.

В, макс.

В, мин.
В, макс.
В, мин.
В, макс.
мА макс.
мА макс.

Условия измерения/
Комментарии

2,5 В + 8%
2,5 В – 8%

Номинальное напряжение 2,5 В

Обратите внимание: все технические
характеристики даны для частоты CLKIN
равной 3,58 МГц

= 5 В ± 5%

DV

DD

DVDD = 5 В ± 5%

Типичное значение 10 нА, VIN = 0…DVDD

I

= 10 мА

ВЫТЕК.

DVDD = 5 В

I

= 10 мА

ВТЕК.

DVDD = 5 В

I

= 5 мА

ВЫТЕК.

DVDD = 5 В

I

= 5 мА

ВТЕК.

DVDD = 5 В

Для достижения заявленных характеристик
необходимо обеспечить:

5 В – 5%
5 В + 5%
5 В – 5%
5 В + 5%

Типичное значение 2 мА
Типичное значение 1,5 мА

-4-

REV. 0

ADE7755

Временные
характеристики ADE7755

Параметр Значение Единица

3

t

1

t2

t3

3, 4

t

4

t5
t

6

ПРИМЕЧАНИЯ

1

Образцы тестировались в первоначальном варианте и после каждого изменения в проекте или технологии, которые могли повлиять на этот

параметр.

2

См. рис.1.

3

Ширина импульсов F1, F2 и CF непостоянна для более высоких выходных частот. См. раздел "Частотные выходы".

4

В высокочастотном режиме ширина импульсов CF всегда составляет 18 мкс. См. раздел "Частотные выходы" и таблицу IV.

Спецификации могут подвергаться изменениям без уведомления.

275
См. таблицу III

1/2 t

2

90
См. таблицу IV
CLKIN/4

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ*

(T

= 25°C, если не указано другое значение)

A

Напряжение между выводами:

AVDD и AGND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . от –0,3 В до +7 В

DVDD и DGND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . от –0,3 В до +7 В

DVDD и AVDD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . от –0,3 В до +0,3 В

Напряжение на аналоговом входе
относительно AGND

V1P, V1N, V2P и V2N . . . . . . . . . . . . . от –6 В до +6 В

Напряжение на входе REFIN/OUT

относительно AGND . . . . . . . . от –0,3 В до AVDD + 0,3 В

Напряжение на цифровом входе

относительно DGND . . . . . . . . от –0,3 В до DVDD + 0,3 В

Напряжение на цифровом выходе

относительно DGND . . . . . . . . от –0,3 В до DV

Рабочий температурный диапазон:

Индустриальный . . . . . . . . . . . . . . . от –40°C до +85°C

Модель Описание продукта Тип корпуса

ADE7755ARS
ADE7755ARSRL
ADE7755AN-REF

EVAL-ADE7755EB

SSOP
SSOP в катушке
Печатная плата для разработки на ADE7755
(См. AN-559)
Ознакомительная плата ADE7755

ВНИМАНИЕ __________________________________________________________

Данная микросхема чувствительна к электростатическому разряду.
Электростатический заряд напряжением до 4000 В может накопиться на теле
человека или на оборудовании и незаметно разрядиться. Несмотря на то, что в
ADE7755 имеется схема защиты от электростатического разряда, необратимое
повреждение может произойти, если разряд был сильный. Таким образом,
рекомендуется применять защитные меры против электростатического разряда
во избежание ухудшения характеристик устройства или выхода его из строя.

измерения

мс
с

с
мс
с
с

(AVDD = DVDD = 5 В ± 5%, AGND = DGND = 0 В, встроенный источник
опорного напряжения, тактовая частота CLKIN = 3,58 МГц,

1,2

T

MIN…TMAX

= –40°C…+85°C.)

Условия измерения/
Комментарии

Ширина импульсов F1 и F2 (логический ноль)
Период выходных импульсов. См. раздел "Передаточная
функция"
Время от спада импульса F1 до спада импульса F2
Ширина импульса CF (высокий уровень)
Период импульсов CF. См. раздел "Передаточная функция"
Минимальное время между импульсами F1 и F2

Температурный диапазон хранения от –65°C до +150°C

Температура перехода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . +150°C

Рассеиваемая мощность

для 24-выводного корпуса SSOP. . . . . . . . . . . . . 450 мВт

Температурное сопротивление
переход–среда θ

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112°C /Вт

JA

Температура выводов при пайке

Из паровой фазы (60 сек) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215°C

Инфракрасным излучением (15 сек) . . . . . . . . . . 220°C

*Воздействия, выходящие за пределы перечисленных предельно
допустимых характеристик, могут вызвать необратимые повреждения
данного устройства. Эти характеристики относятся только к
предельным воздействиям; здесь не подразумеваются характеристики
устройства в рабочем режиме при различных условиях. Если
устройство подвергается предельно допустимым воздействиям в

+ 0,3 В

DD

течение продолжительного времени, надежность устройства может
снизиться.

ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ЗАКАЗА

RS-24
RSRL-24

REV. 0

-5-

ADE7755

Рис. 1. Временная диаграмма сигналов на частотных выходах

РАСПОЛОЖЕНИЕ ВЫВОДОВ

1

DVDD

2

AC/DC

3

AV

DD

NC

4

V1P

5

ADE7755

ВИД СВЕРХУ

6

(Масштаб

не соблюден)

7

8

9

10

11

12

RESET

REF

AGND

V1N

V2N

V2P

IN/OUT

SCF

NC = НЕ ПОДКЛЮЧЕН

24

F1

23

F2

22

CF

21

DGND

20

REVP

19

NC

18

CLKOUT

17

CLKIN

16

G0

15

G1

14

S0

S1

13

-6-

REV. 0

ADE7755

ОПИСАНИЕ НАЗНАЧЕНИЯ ВЫВОДОВ

Номер
вывода

1 DVDD Вывод питания цифровой части ИС. Через этот вывод питаются цифровые схемы,

2 AC/DC Включение фильтра высокой частоты. Этот логический вход предназначен для

3 AVDD Вывод питания аналоговой части ИС. Этот вывод обеспечивает питание аналоговых

4, 19 NC Не подключены
5, 6 V1P, V1N Аналоговые входы канала V1 (канала измерения тока). Эти входы – полностью

7, 8 V2N, V2P Отрицательный и положительный входы канала V2 (канала измерения напряжения).

9

10 REF

Обозначение Описание

входящие в ИС ADE7755. Чтобы ИС обеспечивала параметры, соответствующие
техническому описанию, на этот вывод необходимо подать напряжение питания 5 В ±
5%. Этот вывод должен быть развязан конденсатором емкостью 10 мкФ и параллельно
подключенным керамическим конденсатором емкостью 0,1 мкФ.

включения фильтра высокой частоты в канале V1 (канале измерения тока). Фильтр
высокой частоты включается подачей на данный вывод уровня логической единицы.
Фазочастотная характеристика фильтра компенсирована в частотном диапазоне от
45 Гц до 1 кГц. В устройствах измерения мощности фильтр высокой частоты должен
быть включен.

схем, входящих в ИС ADE7755. Чтобы ИС обеспечивала параметры, соответствующие
техническому описанию, на этот вывод необходимо подать напряжение питания 5 В ±
5%. Должны быть приняты все меры и обеспечена необходимая развязка для
минимизации пульсаций и шумов источника питания на этом выводе. Развязка этого
вывода должна быть произведена на аналоговую заземляющую поверхность AGND с
помощью конденсатора емкостью 10 мкФ и параллельно подключенного
керамического конденсатора емкостью 0,1 мкФ.

дифференциальные входы напряжения с максимально допустимым уровнем
дифференциального сигнала ±470 мВ, при котором будет обеспечены параметры,
соответствующие техническому описанию. Канал измерения тока снабжен
программируемым усилителем, коэффициент усиления которого можно выбирать в
соответствии с таблицей I. Максимально допустимый уровень сигнала на этих выводах
относительно AGND составляет ±1 В. Оба входа имеют внутреннюю схему защиты от
электростатического разряда (ESD protection). Эти входы могут выдержать
напряжение ±6 В без риска необратимого повреждения ИС.

Эти входы – полностью дифференциальные входы напряжения с максимально
допустимым уровнем дифференциального сигнала ±660 мВ, при котором будет
обеспечены параметры, соответствующие техническому описанию. Максимально
допустимый уровень сигнала на этих выводах относительно AGND составляет ±1 В.
Оба входа имеют внутреннюю схему защиты от электростатического разряда (ESD
protection). Эти входы могут выдержать напряжение ±6 В без риска необратимого
повреждения ИС.

RESET

IN/OUT

Вывод сброса ИС ADE7755. Низкий логический уровень, поданный на этот вход,
будет удерживать АЦП и цифровые схемы в состоянии сброса. Подача низкого уровня
на этот вход приведет к сбросу внутренних регистров ИС ADE7755.

Вход/выход источника опорного напряжения. Этот вывод обеспечивает доступ

к внутреннему источнику опорного напряжения. Источник имеет номинальную
величину напряжения 2,5 В ± 8% и типичный температурный коэффициент 30·10-6/°C.
К этому выводу может быть подключен внешний источник опорного напряжения.
В любом случае необходимо обеспечить развязку этого вывода относительно AGND
с помощью керамического конденсатора емкостью 1 мкФ и керамического
конденсатора емкостью 0,1 мкФ.

REV. 0

-7-