JAJU951 October   2024

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   リソース
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 最終製品
      1. 1.1.1 電気メーター
    2. 1.2 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 主な使用製品
      1. 2.2.1 ADS131M03
      2. 2.2.2 MSPM0L2228
      3. 2.2.3 THVD1400
      4. 2.2.4 ΣISO6731
      5. 2.2.5 DRV5032
    3. 2.3 設計上の考慮事項
      1. 2.3.1 ハードウェア実装の設計
        1. 2.3.1.1 アナログ入力
          1. 2.3.1.1.1 電圧測定のアナログ フロント エンド
          2. 2.3.1.1.2 電流測定のアナログ フロント エンド
      2. 2.3.2 エネルギー計測ソフトウェア
        1. 2.3.2.1 ソフトウェア アーキテクチャ
        2. 2.3.2.2 構成
          1. 2.3.2.2.1 クロック供給方式
          2. 2.3.2.2.2 SPI
          3. 2.3.2.2.3 GUI 通信用の UART のセットアップ
          4. 2.3.2.2.4 リアルタイム クロック
          5. 2.3.2.2.5 LCD コントローラ
          6. 2.3.2.2.6 ダイレクト メモリ アクセス
    4. 2.4 ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
      1. 2.4.1 必要なハードウェアとソフトウェア
        1. 2.4.1.1 注意および警告
        2. 2.4.1.2 ハードウェア
          1. 2.4.1.2.1 テスト構成への接続
          2. 2.4.1.2.2 電源オプションとジャンパ設定
        3. 2.4.1.3 較正
      2. 2.4.2 テストと結果
        1. 2.4.2.1 テスト構成
          1. 2.4.2.1.1 計測読み取り値の表示とキャリブレーション
            1. 2.4.2.1.1.1 LCD から結果を表示する
            2. 2.4.2.1.1.2 PC の GUI から結果を表示する
        2. 2.4.2.2 電気メータの計測精度のテスト
        3. 2.4.2.3 電気メータの計測精度の結果
  9. 3デザイン ファイル
    1. 3.1 回路図
    2. 3.2 部品表 (BOM)
    3. 3.3 PCB レイアウトに関する推奨事項
      1. 3.3.1 レイアウト プリント
    4. 3.4 Altium プロジェクト
    5. 3.5 ガーバー ファイル
    6. 3.6 アセンブリの図面
  10. 4関連資料
    1. 4.1 商標
  11. 5著者について

2.2.1 ADS131M03

ADS131M03 は、3 チャネルの同時サンプリング、24 ビット、デルタ シグマ (ΔΣ) アナログ / デジタル コンバータ (ADC) です。広いダイナミック レンジ、低消費電力、エネルギー測定固有の機能を備えているため、エネルギー測定、電力測定、サーキット ブレーカの用途に非常に適しています。ADC 入力を、抵抗分圧回路または変圧器に直接接続して電圧を測定でき、または変流器、シャント、ロゴスキー コイルに接続して電流を測定できます。

個々の ADC チャネルは、センサ入力に応じて個別に構成可能です。低ノイズのプログラマブル ゲイン アンプ (PGA) により、1～128 の範囲のゲインで低レベルの信号を増幅できます。さらに、このデバイスにはチャネル間位相キャリブレーション レジスタ、オフセットおよびゲイン キャリブレーション レジスタが内蔵されており、信号チェーンの誤差を除去するのに役立ちます。

本デバイスのリファレンス電圧は 1.2V、低ドリフトなので、プリント基板 (PCB) の面積を削減できます。データ入力、データ出力、レジスタ マップで巡回冗長性検査 (CRC) を任意で使用して、通信の整合性を維持できします。この完全なアナログ フロントエンド (AFE) は、20 ピン TSSOP パッケージまたは 20 ピン WQFN パッケージで供給され、産業用温度範囲の -40℃～+125℃で動作が規定されています。図 2-2 にこのデバイスのブロック図を示します。

TIDA-010940 ADS131M03 の機能ブロック図図 2-2 ADS131M03 の機能ブロック図

図 2-2 では、2.7V〜3.6V の電圧を AVDD と AGND の間、および DVDD と GND の間に印加する必要があります。また、外部クロックを CLKIN に接続する必要があります。ADS131M03 デバイスは、DRDY ピンをアサートすることで、新しい ADC サンプルがあり、高分解能モードに構成されていることをホスト MCU に通知します。このモードでは、MSPM0L2228 MCU の M0_CLKOUT ピンから供給される 8.192MHz 周波数入力を使用します。