基于ADI Blackfin高性能低功耗處理器的三相多功能電能表方案

Blackfin? 16/32位嵌入式處理器具有高性能、低功耗、靈活的軟件特性和擴展能力的特點，適合多格式音頻、視頻、語音和圖像處理、多模式基帶和分組處理、控制處理以及實時安全等的融合應用。本文基于Blackfin處理器設計三相多功能電能表，首先闡述了三相多功能電能表面臨的問題以及高精度電能表對精度的要求，blackfin處理器的軟件特點，最后給出電能表的設計框圖。

采用Blackfin處理器設計定型的0.2S多功能電表

三相多功能電能表面臨的問題

斷增加的功能要求

象限有功、無功電能的計量要求

波分析功能要求的提高

能抄表的要求

電管理及負荷控制的要求

斷提高的精度要求

斷升級的通訊協議

越來越嚴格的成本控制

這些問題要求新的設計及新的處理器技術--–采用Blackfin處理器的解決方案可以滿足以上的要求

高精度電能表對處理器要求

乘法速度快，能滿足每個周期160點6個通道的計算。

比較大的RAM空間，可以輕松完成FFT和其他濾波處理。

具有比較高數據接口，6個通道8KHz采樣數據能順利傳輸到處理器

能夠方便增加功能，滿足國內不斷變化的需求。

電磁兼容性好，產品做出來不僅指標高，還要耐用。

開發環境好，能比較快上市。

比較低的成本，與進口表具有優勢

這些問題要求高性能的DSP及處理器技術--–采用Blackfin處理器的解決方案可以滿足以上的要求

基于Blackfin處理器技術的軟件特點

電能測量及計算

四象限視在、有功及無功瞬時功率

四象限視在、有功及無功功率電能

每相的功率因數及總的功率因數

相電壓均方根值

線電流均方根值

頻率值

諧波分析

1、所有的電壓和電流通道

2、所有的奇次諧波，可分析21次以上的諧波

3、可提供幅值和相位信息

非線性補償及相位補償

1、CT的非線性補償

2、相位補償

多種通訊協議

1、DL/T 645

2、提供多個備用串行接口（RS485、RS232、紅外）

采用Blackfin處理器技術的三相多功能表系統框圖