logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

MCP39F511 - Wyznaczanie wartości skutecznych w układzie MCP39F511

pogromcaIGBT 31 Sty 2017 15:26 798 1
REKLAMA
  • #1 16242504
    pogromcaIGBT
    Poziom 9  
    Posty: 9
    Witam, wykonałem w ramach pracy dyplomowej rejestrator parametrów sieci energetycznej z użyciem tego układu scalonego.

    W układzie scalonym istnieje możliwość ustawienia za ile okresów mają być wyznaczane parametry sieci.
    Odpowiada za to rejestr Accumulation Interval Parameter, w obliczeniach oznaczany jako N.
    Parametr ten jest interpretowany następująco K = 2^N gdzie K to ilość okresów zasilania po których są liczone wartości parametrów sieci. Przykładowo w idealnej sytuacji, gdy częstotliwość sieci wynosi równo 50 Hz a parametr N jest ustawiony na 2, to wartość będą liczone z 4 okresów, czyli za czas 80 ms.

    Patrząc na schemat blokowy początku toru pomiarowego stwierdzam że etykiety v oraz i oznaczają wartości chwilowe napięcia i prądu. MCP39F511 - Wyznaczanie wartości skutecznych w układzie MCP39F511

    następnie w celu wyznaczenia wartości skutecznych układ wykonuje operacje zgodnie z poniższym schematem blokowym.
    MCP39F511 - Wyznaczanie wartości skutecznych w układzie MCP39F511

    Ładnie widać kolejno bloki odpowiadające za wyznaczenie wartości skutecznej.
    MCP39F511 - Wyznaczanie wartości skutecznych w układzie MCP39F511

    Takie wnioski wyciągnąłem po pierwszym przejrzeniu noty katalogowej układu.
    Dzisiaj wziąłem się za opis tego jak układ dokładnie działa, spojrzałem na szczegóły i nabrałem wątpliwości.
    Można zauważyć ze wzoru, oraz drugiego schematu blokowego, że układ bierze do obliczeń wartości z indeksem od 0 do 2^N -1. Czyli 4 wartości chwilowe z 4 okresów (jedna próbka na okres)? Wiem że to raczej nie możliwe dlatego zastanawiam się, czy źle analizuje te schematy blokowe, czy zastosowano tam jakieś uproszczenie, a może po prostu wkradł się błąd.

    Przy analizie zignorowałem filtry górnoprzepustowe (pierwszy schemat blokowy), może one w jakiś sposób uśredniają wartości chwilowe? oznaczało by wtedy że etykiety v oraz i nie oznaczają wartości chwilowych a jakieś wartości uśrednione. Tylko zawsze sądziłem że do uśredniania używa się filtru dolnoprzepustowego.

    Może spojrzy na to ktoś z większym doświadczeniem i wyjaśni jak wyznaczane są tu wartości parametrów sieci?
  • REKLAMA
  • #2 19468283
    mj1961
    Poziom 2  
    Posty: 3
    W karcie katalogowej MCP39F511A (nowsza wersja układu) w rozdziale 5.1 napisano:

    "The MCP39F511A device uses a coherent sampling algorithm to phase lock the sampling rate to the line frequency with an integer number of samples per line
    cycle (56), and reports all power output quantities at a 2N number of line cycles."

    Wynika z tego, że każdy okres próbkowany jest 56 razy, niezależnie czy to 50 Hz, czy 60 Hz (układ "dostraja się do częstotliwości sieci wykorzystując tzw. coherent sampling algorithm").

    Teraz popatrz na wzór na wartość skuteczną:
    MCP39F511 - Wyznaczanie wartości skutecznych w układzie MCP39F511

    We wzorze:
    MCP39F511 - Wyznaczanie wartości skutecznych w układzie MCP39F511
    faktycznie nie wspomina się o poszczególnych próbkach, co jest ewidentnym uproszczeniem.

    W rzeczywistości MCP39F511 (oraz pozostałe z tej serii) analizują każdą z 56 próbek w pojedynczym okresie.
    MCP39F511 - Wyznaczanie wartości skutecznych w układzie MCP39F511
    Powyższa symulacja w Excelu pokazuje co się dzieje wewnątrz układu.
    Próbki prądu lub napięcia to słupki niebieskie. Czerwone to kwadrat ich wartości.
    Suma wartości czerwonych słupków dla sinusoidy o amplitudzie 1 wynosi 28, przy 56 przedziałach próbkowania. Dzielisz 28 przez 56 (=0.5) i wyciągasz pierwiastek i dostajesz wartość skuteczną (0,7071) dla tej sinusoidy.

    Teraz dopiero można zwiększyć ilość okresów do analizy zmieniając N.

    Cóż takie uproszczenie to częsta praktyka.

    Pozdrawiam. mj1961

    PS. Czym komunikowałeś się z MCP?
    Ja właśnie zabieram się do podłączenia go do Arduino MEGA a nie mam pojęcia jak to zrobić (jestem kompletnie zielonym/początkującym programistą)
REKLAMA