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智能电能计量应用数字隔离器的应用说明
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2020-11-25
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兼容直流的电流互感器一直用于检测智能电表中的交流电流，但它有一些缺点，而且很昂贵。对于某些应用，分流电阻是更好的电流传感器选择，因为它价格低廉、具有高线性度并且抗磁场干扰。遗憾的是，分流电阻不具有电流互感器所固有的电气隔离特性。在要求隔离的智能电表等应用中，采用隔离电源技术的数字隔离器与分流电阻结合可提供一种良好的解决方案。
单相防窃电智能电表考虑
图 1 所示的单相防窃电智能电表。模拟前端（AFE） IC 利用分流电阻测量相位电流，并利用一个简单的分压器测量相位电压，从而计算电能并监控负载的质量。在这种应用中，电力线相位电压用作 AFE 的接地参考。零线电流测量必须隔离，从而保护 AFE 免受高压影响。AFE 利用标准 SPI 或 I2C 通信将计算得到的电气量传输给微控制器（MCU）。然后，MCU 将数据发送到通信模块，通常使用 UART 接口，必须确保安全隔离并避免接地环路。因此，MCU 必须与 AFE 隔离，与通信模块共地（隔离 1），或者与通信模块隔离，与 AFE 共地（隔离 2）。
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