AD73360在电力负荷控制终端中的应用

文章摘要： AD73360和ADSP-BF53l的接口电路如图4所示。由于AD73360和ADSP-BF531都支持工业标准的六线同步串行口。因而两者之间的接口电路非常简单。图4中的四个帧同步信号连接成帧同步返回环方式，即让AD73360的输出帧同步信号SDOFS输出到AD73360的输入帧同步信号SDIFS，而让BF531的发送帧同步信号TFS输出到接收帧同步信号RFS。这样，无论是发送帧同步信号还是接收帧同步信号，都会被强迫与SDOFS保持同步。AD3360的数据输入信号SDI和数据输出信号SDO分别与BF531的数据发送信号DX和数据接收信号DR相连。BF53l的标志输出信号XF连接到AD7

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    AD73360和ADSP-BF53l的接口电路如图4所示。由于AD73360和ADSP-BF531都支持工业标准的六线同步串行口。因而两者之间的接口电路非常简单。图4中的四个帧同步信号连接成帧同步返回环方式，即让AD73360的输出帧同步信号SDOFS输出到AD73360的输入帧同步信号SDIFS，而让BF531的发送帧同步信号TFS输出到接收帧同步信号RFS。这样，无论是发送帧同步信号还是接收帧同步信号，都会被强迫与SDOFS保持同步。AD3360的数据输入信号SDI和数据输出信号SDO分别与BF531的数据发送信号DX和数据接收信号DR相连。BF53l的标志输出信号XF连接到AD73360的使能信号SE和复位信号。

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4 软件设计
    本系统的软件流程如图5所示。AD73360有编程模式、数据模式和混合模式3种工作模式。在编程模式，它只接收控制字，输出无效的转换数据；数据模式下，输入的控制字被忽略，可输出有效的转换数据；混合模式下，允许在数据转换过程中接收控制字。AD73360的串行接口可连接到工业标准ADSP-BF531设备上，串口的连接速率可由DSP芯片接口编程设定。

    AD73360在程序数据模式下工作时，将首先进入程序方式并向AD73360写控制字，然后再切换成数据方式，但在从AD73360读数据后，系统将不再切换回程序方式。而在混合模式下，系统总是在程序方式和数据方式之间不断的切换工作，以在AD73360读数据期间改变其配置。
    AD73360的同步串行接口能够识别长度为16位且来自DSP的控制字。由于AD73360的控制字和转换数据都是16 bit，因此，BF531传送的每个字的宽度也应设置为16 bit。AD73360内部共有八个控制寄存器，分别是CRA～CRH，其占用的地址分别为0～7，每个长度为8位。BF53l的一个重要功能是可支持DMA传输。而且此时可以不需要CPU的干预来进行数据存贮和访问。在传输过程中。每帧数据包括6通道采样值。并采用DMA方式进行数据接收，同时在其六个通道接收完成后产生一个中断。

5 结束语
    本文对芯片AD73360在电力负荷控制终端中的应用进行了分析和研究，并已将研究方案应用于实际的产品之中，从而实现了电力负荷控制终端中数据的稳定采集，而且效果良好。

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2 采样电路设计
    交流电压、电流的采集是整个采样装置的核心之一。它的采样精度将直接影响到电能计算的精度。由于负荷管理终端要经常工作在恶劣的环境下，因此，在设计过程中，要考虑EMC电磁兼容性设计和去干扰尖脉冲，以利于FFT算法操作，并减少误差。
    本设计由互相隔离的5 V模拟电源和3．3 V的数字电源分别为芯片供电。由于芯片的参考电压的稳定程度直接影响到采样的精度，所以电路外接了TI公司的电压基准源REF3040来为芯片AD73360提供参考电压基准，并在基准电路中添加了电容对地滤波以消除干扰。由于是直接对电网的信号进行采集。电网中可能出现的浪涌电压或电流会对采集电路造成很大的冲击，所以，在互感器前端添加了扼流圈和压敏电阻以增强其抗浪涌干扰的能力。
    由于AD73360使用的是过采样技术(oversam-piing)，其前端信号通道只需要用简单的一阶低通滤波器即可消除混叠效应。在图1所示的电压采样电路中。UAl和UN是电压互感器的输入信号，是工网的电压信号。其中的SMBJ5．OCA可起到稳压和去尖脉冲的作用。三个电容起滤波和平滑作用。该电压互感器的精度为0．1级。而在图2所示的电流采样电路中。IAl和INl是电流互感器二次侧的电流信号，它可由26Ω(1％)的高精度电阻转换成电压信号．并送入AD73360进行采样。电容的作用也是起滤波和平滑的作用。电流互感器的精度也是0．1级。

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