1、 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev 1.0 http:/ Page1 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） HT7036 用 户 手 册 钜泉光电科技（上海）股份有限公司 Tel: 021-51035886 Fax: 021-50277833 Email: Web: http:/ 版本修改 说明 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev 1.0 http:/ Page2 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） 版本号 修改记 录 V1.0 2016/05/19 创建初 稿 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev
2、 1.0 http:/ Page3 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） 目 录 1 芯片概况 . 6 1.1 芯片简介 . 6 1.2 芯片特性 . 6 1.3 整体框图 . 7 1.4 引脚定义 . 7 1.5 应用示意 图 . 10 2 功能描述 . 11 2.1 电源管理 . 11 2.2 SLEEP 模式 . 11 2.3 复位系统 . 11 2.4 A/D 转换 12 2.5 电能质量 测量 . 13 2.5.1 SAG 功能 13 2.5.2 过流检测 功能 . 13 2.5.3 闪变功能 实现方 案 . 13 2.5.4 电压相序 检测 . 14 2.5.
3、5 电流相序 检测 . 14 2.5.6 电压夹角 测量 . 14 2.5.7 电压电流 相角的 测量 . 14 2.5.8 功率因数 测量 . 14 2.5.9 电压频率 测量 . 14 2.5.10 失压检测 . 14 2.6 有效值测 量 . 15 2.6.1 电流有效 值测量 . 15 2.6.2 电压有效 值测量 . 15 2.7 有功计量 . 15 2.7.1 有功功率 计算 . 15 2.7.2 有功能量 计算 . 16 2.8 无功计量 . 16 2.8.1 无功功率 计算 . 17 2.8.2 无功能量 计算 . 17 2.9 视在计算 . 17 2.9.1 视在功率 计算
4、. 17 2.9.2 视在能量 计算 . 18 2.10 基波谐波 功能 . 19 2.11 功率方向 判断 . 19 2.12 起动/潜动 20 2.13 片上温度 检测 . 20 2.14 基波测量 功能 . 20 2.15 三相三线/ 四线 应用 21 2.16 能量脉冲 输出 . 21 2.17 ADC 采 样数据 缓冲功 能 . 22 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev 1.0 http:/ Page4 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） 2.18 同步采样 数据缓 冲功能 . 23 2.19 VREF 数字自 动补偿 功能 . 23 3 通信
5、接口 . 25 3.1 SPI 通讯接口介绍 25 3.2 SPI 初始化 26 3.3 SPI 读操作 . 26 3.4 SPI 写操作 . 28 3.5 SPI 写特殊命令字 操作 29 4 寄存器 . 31 4.1 计量参数 寄存器 . 31 4.2 计量参数 寄存器 说明 . 34 4.2.1 功率寄存 器（地 址：0x010x0C ，0x400x43 ，0x570x5A ） . 34 4.2.2 有效值寄 存器（ 地址：0x0D0x013 、0x29 、0x2B 、0x480x4D ）. 35 4.2.3 功率因数 寄存器 （地址 ：0x140x017 ） 36 4.2.4 功率角和
6、 电压夹 角寄存 器（ 地址：0x180x1A 、0x260x28 ） 37 4.2.5 线频率寄 存器（ 地址：0x1C ） . 38 4.2.6 温度传感 器数据 寄存器 （地 址：0x2A ） . 38 4.2.7 能量寄存 器（地 址：0x1E0x25 ，0x350x38 ，0x440x47 ） 39 4.2.8 快速脉冲 计数寄 存器（ 地址 ：0x390x3C ） . 40 4.2.9 标志状态 寄存器 （地址 ：0x2C ） . 40 4.2.10 电能寄存 器工作 状态寄 存器 （地址：0x1D,0x4E ） 41 4.2.11 功率方向 寄存器 （地址 ：0x3D ）. 42
7、 4.2.12 中断标志 寄存器 （地址 ：0x1B ） . 42 4.2.13 ADC 采样 数据寄 存器（ 地址 ：0x2F0x34 ） . 43 4.2.14 校表数据 校验和 寄存器 （地 址：0x3E/5E ） 43 4.2.15 通讯数据 备份寄 存器（ 地址 ：0x2D ） . 44 4.2.16 通讯校验 和寄存 器（地 址：0x2E ） . 44 4.2.17 SAG 标志寄存器(0x4F) . 44 4.2.18 峰值电压 寄存器(0x500x52) . 45 4.3 校表参数 寄存器 . 45 4.4 校表参数 寄存器 说明 . 47 4.4.1 模式配置 寄存器 （地址
8、 ：0x01 ） 47 4.4.2 ADC 增益 配置寄 存器（ 地址 ：0x02 ） 48 4.4.3 EMU 单元 配置（ 地址：0x03 ） . 48 4.4.4 功率增益 补偿寄 存器( 地址 ：0x040x0C) 49 4.4.5 相位校正 寄存器( 地 址：0x00D0x12 ，0x610x63) . 50 4.4.6 功率offset 校正 ( 地址：0x130x15 ，0x210x23 ，0x640x69) . 50 4.4.7 基波无功 相位校 正寄存 器( 地址：0x16) . 51 4.4.8 电压增益 校正寄 存器( 地址 ：0x170x19) . 51 4.4.9 电
9、流增益 校正寄 存器( 地址 ：0x1A0x1C) 52 4.4.10 起动电流 设置寄 存器 ( 地址 ：0x1D) 52 4.4.11 高频脉冲 常数设 置( 地址：0x1E) 53 4.4.12 失压阈值 设置寄 存器( 地址 ：0x1F) 53 4.4.13 有效值offset 校正 ( 地址 ：0x240x29 ，0x6A) 54 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev 1.0 http:/ Page5 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） 4.4.14 ADC offset校正 ( 地址：0x2A0x2F) 55 4.4.15 中断使能 寄存器 (
10、 地址 ：0x30) . 55 4.4.16 模拟模块 使能寄 存器 ( 地址 ：0x31) . 55 4.4.17 全通道增 益寄存 器 ( 地 址：0x32) . 56 4.4.18 脉冲加倍 寄存器 ( 地址 ：0x33) . 56 4.4.19 基波增益 寄存器 ( 地址 ：0x34) . 57 4.4.20 IO 状态配置 寄存器 ( 地址 ：0x35) 58 4.4.21 起动功率 寄存器 ( 地址 ：0x36) . 58 4.4.22 相位补偿 区域设 置寄存 器( 地址：0x37/0x60) 58 4.4.23 SAG 过流检测数 据长度 设置 寄存器(0x38) . 59 4
11、.4.24 SAG 检测阈值设 置寄存 器(0x39) . 59 4.4.25 过流检测 阈值设 置寄存 器(0x71) . 60 4.4.26 自动温度 补偿相 关寄存 器(0x6B0x6F) 60 4.4.27 算法控制 寄存器(0x70) . 61 5 电气规格 . 63 5.1 电气参数 . 63 6 校表过程 . 64 校表及推 荐 . 65 7 芯片封装 . 67 8 典型应用 . 68 8.1 从采样数 据得到FFT 的推荐 流程 . 68 8.2 同步缓冲 数据分 次谐波 分析 推荐流程 68 8.3 典型运用 电路原 理图 . 68 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司
12、 Rev 1.0 http:/ Page6 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） 1 芯片概 况 1.1 芯片简 介 HT7036 系列 多 功能 高 精度 三相电 能专 用计 量芯 片， 适用于 三相 三线 和三 相四 线应用 。 HT7036 集 成了6 路二阶sigma-delta ADC 、 参考电 压电 路以 及所 有功 率、 能 量、 有效 值、 功率 因数及 频率 测量 的数 字信 号处 理等电 路， 能够 测量 各相 以及合 相的 有功 功率 、 无 功功率 、 视 在功 率、 有功 能量及 无功 能量 ， 同 时还 能测 量各相 电流、 电压 有效 值
13、、 功率 因数、 相角、 频率 等参数 ， 充分 满足 三相 复 费率多 功能 电能 表的 需求 。 详 细数据 定义 请参 阅参 数寄 存器部 分。 HT7036支 持全数字域 的增 益、相位校正 ，即纯软 件 校表。有功、 无功电能 脉 冲输出CF1 、CF2 提供瞬 时有功 、无 功功 率信 息， 可直接 接到 标准 表， 进行 误差校 正。 HT7036 提供 两类 视在 功率 、能量 计量 方式 ：RMS 视在 方 式和PQS 视在 方式 。 HT7036 提供 基波 参数 计量 ：基波 有功 功率 、基 波有 功电能 、基 波电 流、 电压 有效值 。 HT7036 通过 设置 相
14、关 寄存 器后， 可 以提 供： 基 波无 功功率、 基波 无功 电能， 通过脉 冲输 出CF2 提供瞬 时基波 无功 功率 信息 ，可 直接用 于基 波无 功的 校正 。 HT7036提供 一个SPI 接口， 方便 与外部MCU 之 间进行 计量 及校表 参数 的传 递，SPI 接 口的具 体规 格参 见SPI 详细说 明部 分， 所有 计量参 数及 校表 参数 均可 通过SPI 接 口读 出。 HT7036 内置 电压 监测 电路 可以保 证上 电和 断电 时正 常工作 。 1.2 芯片特 性 高精度 ，在 输入 动态 工作 范围（5000 ：1 ） 内， 非线性 测 量误 差小于 0.1
15、% 有功测 量满 足 0.2S 、0.5S ， 支持 IEC62053-22：2003 ，GB/T17215.322-2008 无功测 量满 足 1 级、2 级， 支持 IEC62053-23：2003 ，GB/T17215.323-2008 提供基 波有 功功 率/ 电能/电压/电 流有 效值 提供 RMS 、PQS 两种 视在 功率、 能量 计量 （可 选） 提供有 功、 无功 、视 在功 率/ 电 能及 有功 、无 功 CF 脉冲输 出 提供功 率因 数、 相位 角、 线频率 、电 压夹 角参 数 提供电 压有 效值 、电 流有 效值， 在 500：1 动态 范围， 有 效值 精度 优于
16、 0.1% 提供三 相电 压矢 量和 、电 流矢量 和的 有 效值 输出 提供断 相指 示、 电压/ 电流 相序检 测功 能 中断支 持： 过零 中断 ，采 样中断 ，电 能脉 冲中 断， 校表中 断 提供有 功、 无功 反向 指示 功能 合相能 量绝 对值 相加 与代 数相加 可选 电表常 数可 调 起动电 流可 调 可 准 确测 量到含 41 次谐 波 的有功 、无 功和 视在 功率 、电能 支持增 益及 相位 补偿 ，小 电流非 线性 补偿 具有 SPI 通信 接口 ， 速率 可达 10Mbps 内置温 度测 量传 感器 适用三 相三 线和 三相 四线 模式 片内参 考电 压， 也可 以
17、外 接参考 电压 芯片 VREF 自动温 度补 偿 功能提供 电能 质量 电压 SAG 和 电流 过流 检测 功 能，并 可 用于 闪变 分析 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev 1.0 http:/ Page7 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） 提供同 步采 样数 据， 便于 分次谐 波分 析， 无需 进行 预处理 提供 1k*16bit ADC 数 据缓存 buffer 提供脉 冲加 倍功 能， 便于 小信号 校表 支持 ROSI 线圈 采用 LQFP32 封装 3.3V 供电 晶体 5.5296MHz 1.3 整体框 图 PGA PGA PGA
18、2 阶ADC 2 阶ADC 2 阶ADC DEC filter DEC filter DEC filter EMU Temperature sensor Clock Generator Register General Interface Power Monitor Unit ADC Pulse output Voltage Reference LVREF CLKIN CLKOUT AVCC AGND CF1 CF2 SDO SDI SCLK CS Reset Vref PGA PGA PGA 2 阶ADC 2 阶ADC 2 阶ADC DEC filter DEC filter DEC fil
19、ter V1P V1N V2P V2N V3P V3N V4P V4N V5P V5N V6P V6N DVCC DGND VDD1P8 sleep图1-4-1 HT7036 芯片整 体框图 1.4 引脚定义 HT7036 系列 采用LQFP32 封装形 式：32Pin LQFP(7x7) 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev 1.0 http:/ Page8 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） V2N V3N AGND VCC V5P V5N V4N AVCC V6P V6N GND CF1 CF2 CS SCLK DIN DOUT VDD OSCI V
20、4P AVCC V2P REFCAP V1P V1N 1 2 3 4 5 6 7 8 RESET V3P AGND 9 10 11 12 13 14 15 16 AGND 24 23 22 21 20 19 18 17 25 26 27 28 29 30 31 32 OSCO HT7036 GND SLEEP图1-5-1 HT7036 引 脚配置 表格1-1 引 脚功能 引脚编号 PIN名字 特性 功能描述 1，2 V1P/V1N 输入 通道1 （ 电流 通道 ） 正， 负 模拟输 入引 脚。 完全 差动 输入 方 式， 正常 工作 最大 信号 电平 为 0.7Vp，通 道 1 有 一个PGA
21、 ， 其增益 选择 参见 寄存 器部 分，两 个引 脚内 部都 有ESD 保护电 路。 3 REFCAP 输出 基准 1.2V ，可以外接；该引脚应使用10 F 电容并联 0.1uF 瓷 介质 电容 进行 去耦。 4,5 V3P/V3N 输入 通道3 （ 电流 通道 ） 正， 负 模拟输 入引 脚。 完全 差动 输入 方 式， 正常 工作 最大信 号电 平为 0.7Vp ， 通道3 有 一个 PGA ，其 增益选 择参 见寄存 器部 分， 两个 引脚内 部都 有ESD 保护电 路。 6,9,13 AGND 参考地 模拟电 路 （即ADC和基 准源） 的接 地参 考点， 该引 脚应连 接到PCB
22、 的模 拟地 。 7,8 V5P/V5N 输入 通道5 （ 电流 通道 ） 正， 负 模拟输 入引 脚。 完全 差动 输入 方 式， 正常 工作 最大信 号电 平为 0.7Vp ， 通道5 有 一个 PGA ，其 增益选 择参 见寄存 器部 分， 两个 引脚内 部都 有ESD 保护电 路。 10,16 AVCC 电源 该引脚 提供 模拟 电路 的电 源，正 常工 作电 源电 压应 保持 在3.3V10% ，为 使电 源的 纹波和 噪声 减小 至最 低程 度，该 引脚应 使用10F电容 并联0.1uF 瓷 介电 容进 行去 耦。 11,12 V2P/V2N 输入 通道2 （电 压通 道） 的正
23、、 负 模 拟输 入引 脚。 完全 差动 输 入方式 ，正 常工 作最 大输 入电压 为0.7Vp ，两 个引 脚内部 都有ESD 保护 电路 。 14,15 V4P/V4N 输入 通道4 （电 压通 道） 的正 、 负 模 拟输 入引 脚。 完全 差动 输 入方式 ，正 常工 作最 大输 入电压 为0.7Vp ，两 个引 脚内部 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev 1.0 http:/ Page9 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） 都有ESD 保护 电路 。 17,18 V6P/V6N 输入 通道6 （电 压通 道） 的正 、 负 模 拟输 入引 脚
24、。 完全 差动 输 入方式 ，正 常工 作最 大输 入电压 为0.7Vp ，两 个引 脚内部 都有ESD 保护 电路 。 19,23 GND 参考地 数字地 引脚 20 CF1 输出 频率校 验输 出(高电 平脉 冲)，用 于有 功功率 的校 验； 也 可以用 来做 有功 电能 计量 。 21 CF2 输出 频率校 验输 出( 高 电平 脉冲)， 用于 无功 功率 的校 验； 也可以 用来做 无功 电能 计量 。 22 SLEEP 输入 休眠模 式控 制引 脚， 高有 效，即 拉高 进入 休眠 模式 ，功 耗1uA ， 拉低 芯片 正常 工作。 24 VCC 电源 数字电 源引 脚； 正常 工
25、作 电源电 压应 保持 在3.3V5% ， 该引脚 应使 用10 F 电容 并联100nF 瓷 介电 容进 行去耦 。 25 CS 输入 选择信 号， 它是SPI 接口 的一部 分； 由Host MCU产生 ， 低有效 ，若CS 为 高，则DOUT为高 阻态，Schmitt Trigger类 型。内 部可 编程 为300k上拉 电 阻或floating。 26 SCLK 输入 为同步 串行 接口 配置 的串 行时钟 ，由Host MCU 产生 ，该 管脚为Schmitt Trigger类 型，可 以方 便接 收由光 耦 传送过 来的信 号。 内部 可编 程为300k上拉 电阻 或floatin
26、g 。 27 DIN 输入 串行接 口的 数据 输入 ；来 自Host MCU ；SCLK下降 沿是 有 效数据 ，Schmitt Trigger 类型。 内部 可编 程为300k 上拉电 阻或floating。 28 DOUT 输出 串行接 口的 数据 输出 ；SCLK上升 沿放出 数据 ；下 降沿 是 有效数 据。 29 VDD 电源 数字电 源1.8V输出 。外 接10 F钽电 容并 联100nF 瓷 介质 电容进 行去 耦。 30 OSCI 输入 系统晶 振的 输入 端， 或是 外灌的 系统 时钟 输入 。（ 推荐 为5.5296MHz）， 内部 已集成 起 振电 路10M 电 阻。
27、31 OSCO 输出 晶振的 输出 端。 32 Reset 输入 外接复 位， 低电 平有 效， Schmitt Trigger 类型； 内部47K 上拉电 阻。 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev 1.0 http:/ Page10 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） 1.5 应用示 意图 与A相接 线相同 HT7036高 精度多功 能三相电 能专用计 量芯片 MCU LCD显示 模块 UB UC IA IB IC 通讯模块 5.5296MHz 1.2K 33nf 1.2K 33nf UA 5R1 1.2K 33nf 1.2K 33nf 与A相接 线相
28、同 Reset SPI OSCO OSCI EEPROM /RST 5R1图1-6-1 应用示意 图 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev 1.0 http:/ Page11 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） 2 功能描 述 2.1 电源管 理 HT7036片内 包含 一套电 源监 控电 路，连 续对 模拟电源(AVCC) 进 行监控 。 当 电源 电压 低于2.5V5%时， 芯片 将被 复位。 这 有利 于电 路 上电和 掉电 时芯 片的 正确 启动和 正常 工作 电源 监控 电路被 安排 在延 时 和滤波 环节 中， 这在 最大 程度上 防止 了由
29、电源 噪声 引发的 错误 ，如 图 2-1所示。 为 保证 芯片 正常 工作应 对电 源去 耦， 使AVCC 的波 动不 超过 3.3V5% 。 2.2 SLEEP 模式 将Sleep 引脚(pin 32)拉高 ，HT7036 进入 sleep 模式 ，在sleep 模式 下 ，校表 参数 0x010x1F 保存， 芯 片功 耗为2uA ， 当Sleep 拉低 后，HT7036 重新 进 入正 常工 作。 2.3 复位系统 HT7036 提供 两种 复位 方位 ：硬件 复位 和软 件复 位。 硬件复位 ： 通过外 部引 脚RESET 完成，RRSET 引脚 内部 有47K上 拉 电阻，所以 正
30、常 工作时 为 高电 平， 当RESET 出 现大 于20us 的低电平时 ，HT7036进 入复位状态， 当RESET 变为高电 平时HT7036 将从复位状态 进入正常 工 作状态 。 软件复位 ： 通过SPI 接 口完 成， 当往SPI 口写入0xD3 命 令后 ，系统 就进行 一次 复位 ，复 位之 后HT7036 从初 始状 态 开始运 行。 图2-1-1 片内电源监控特性 3.3V 2.5V 复位 运行 复位 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev 1.0 http:/ Page12 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） 图2-3-1 系统复位 时
31、序 图 2.4 A/D 转换 HT7036 片内集成了 多 路19 位的ADC ， 采 用双端差分信号 输入， 输 入最大正弦信号( 满量程) 有效 值是 0.5V ，建议将 电压通道 Un 对应到 ADC 的输入选 在有效值0.22V 左右，而电 流通道 Ib 时的ADC输入选 在有 效值0.05V 左右 。 参 考电压 Refcap典型 值是 1.2V 。 HT7036 内部 ADC 系 统框图 ： 图2-4-1 ADC 内部 框图 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev 1.0 http:/ Page13 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） 2.5 电
32、能 质量 测量 2.5.1 SAG 功能 HT7036 检测 方式 为： 以半 周波为 单位(2 个过 零点 之间)， 找到ADC采 样值 绝对值 的 最大 值。 某相电压暂降判据为：该相电压波形采样值绝对值的峰值的高16 位小于SAG 阈值设置寄存器 SAGLVL( 校表参数0x39) 的 设置值 ， 且持 续时 间为SAG 长度 设置 寄存 器Cyclength （校表 参数0x38） 设 定的 半周波 数， 则判 定该 相电 压暂降 。当Cyclength=0x0000时， 关闭SAG 功能 。 某相电 压暂 降发生 时， 同时SAG 标 志置 位， 即SAGFlag( 计量 参数0x4
33、F) 寄存器 中该相SAGUx （x=A ， B ，C ） 寄存 器位 置1， 并且 中断 标志INTFlag 寄存器( 计量参 数0x1B) 中的SAGIF 寄存器位也同 时置1 。若 开 启了SAG 中断，即EMU 中断配置寄存器EMUIE( 校表参数0x30) 中的SAGIE=1 ，SAGIF 置1 会导致IRQ 中断 。 用户先 读SAGFlag( 计量参 数0x4F) 寄存器中 的SAGUx， 以确 定哪 一分 相电 压暂降 同 时清SAGUx 标志 后， 再 清SAGIF 标志。 不管是 否发生 电压 暂降，HT7036都将每一 相的Cyclength （ 校 表参数0x39）个
34、半周波 数中的 最大 值存 入对应 相的PEAK 寄存器( 计量参 数0x500x52) 。 PEAK 寄存器读到 的值为 峰值 补码 形式( 负数 表示 绝对 峰值的 最大 值出 现在 负半 周波) ， 与有 效值 寄存 器 的关系 为 2 倍。 2.5.2 过流 检测功能 PEAK ：以半周波为单位，某相电流 波形采样值绝对值的峰值的高16 位大于PEAK 阈值设置寄存器 OILVL( 校 表参数0x71) 的设置值 ，且持续时间为SAG 长度设置寄存器Cyclength （校表参数0x38 ）设定的 Cyclength 个半周波 数， 则 判定该 相电 流 过流 。 当Cyclength
35、=0x0000 或OILVL=0 时，关 闭该 功能 。 某 相电流 过流发 生时，该相 过流标 志置位 ，即SAGFlag( 计量 参数0x4F) 寄存器 中对应相OVIx （x=A ， B ，C ）寄 存器位置1 ，同 时中断标志INTFlag 寄存器( 计量参数0x1B) 中的OVIIF 寄存器位置1。若 开启了 过 流中断，即EMU 中断配置 寄存器EMUIE( 校表参数0x30) 中的OVIIE=1 ，OVIIF 置1会导致IRQ 中断。用户先 读SAGFlag( 计量参数0x4F) 寄存器中的OVIx，以确定哪一分相电流过流同时清OVIx标志后，再清OVIIF 标 志。 2.5.3
36、 闪变功能实现方案 通过设 置Cyclength=1 ，每10mS 读取一次Peak 值 ， 可得 到 所有 半 波有效 值用 于 闪变电 压计 算。连续 读 取60000个半 波峰 值， 即可计 算10 分钟 的短 时闪 变； 基于短 时闪 变结 果， 还可 计算长 时闪 变。 详见“闪 变算 法”文档 。 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev 1.0 http:/ Page14 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） 2.5.4 电压相序检测 HT7036 提供 电压 的相 序检 测功能 ，三 相四 线和 三相 三线模 式的 电压 相序 检测 依据不 完全
37、 一样 。 三相四线模式下： 电压 相序检 测 按照A/B/C 三相 电压 的 过零点 顺序 进行 判断 ， 电压 相序正 确的 依据 ： 当A 相电 压过 零之 后，B 相 电压过 零， 然后 才是C相电压 过 零， 且满 足UaUb60 & UbUc 30 度， 否 则电压 错序 。另 外， 只 要当A/B/C 三相 电压 中任 何一相 没 有电 压输 入时 ，HT7036也 认为 是电 压错 序。 三相三线模式下： 电压 相 序检测 按照A 相电 压与C 相 电压的 夹角 进行 判断 ： 当A 相与C相的 电压 夹角 在300 度左 右时(30 UcbUab72) ，才 认为 电压 相序
38、 正常， 否则 判断 电压 出现 错序。 2.5.5 电流相序检测 HT7036 提供 电流 相序 检测 功能。 三相四线模式下： 电流 相序检 测 按照A/B/C 三相 电流 的 过零点 顺序 进行 判断 ， 电流 相序正 确的 依据 ： 当A 相电 流过 零之 后，B 相 电流过 零， 然后 才是C相电流 过 零， 且 满 足IaIb60 & IbIc 30 度， 否 则电流 错序 。另 外， 只要 当A/B/C 三相 电流 中任 何一相 电 流丢 失，HT7036 也认 为是电 流错 序。 三相三线模式下： 电流 相 序检测 按照A 相 电流 与C相电 流 的夹 角进 行判 断： 当A
39、相与C相的 电流 夹角 在120 度左 右时 （60 IcIa 180 ），才 认为 电流 相序 正 常， 否则 判断 电流 出现 错 序。 2.5.6 电压夹角测量 HT7036 电压 夹角 测量 精度 为0.1 度， 并 提 供三 个寄 存器YUaUb 、 YUaUc 、 YUbUc 分别表 示AB/AC/BC 电压的 夹角 ，范 围为0360 度。数 据更 新时 间为3Hz 。 2.5.7 电压电流相角的测量 HT7036 提供 相角 的检测 功能 ， 表示为 180 。 2.5.8 功率因数测量 功率因 数计算 公式 ： () () abs P Pf abs S =2.5.9 电压频率
40、测量 HT7036 可 以直 接输 出电 压频 率 参数，HT7036可 以自 动选择A/B/C 三相 中的 任意一 相 电压 为电 压频 率测量的基准，并增加了 稳定过零点的低通滤波， 可有效减小噪声和谐波的 干扰影响，可更准确更 可 靠地测 量电压 线频 率，精 度达0.01Hz 。 2.5.10 失压检测 HT7036 可以 根据 设定 的阈 值电压 对A/B/C 三相 电压 是 否失压 进行 判断 。 阈 值电 压可以 通过 失压 阈值 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev 1.0 http:/ Page15 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） 设
41、置寄存器FailVoltage 进行设定。HT7036上电复位 后失压阈值设置会 根据当 前选择的工作模式 （三相 三线/ 三 相四 线） 默认 设置 为不同 的参 数。 在没有 对 电压有 效值 进行 校正 时三 相四线 模式 的失 压阈 值 对 应在 电压 通道 输入50mV 左 右， 而 三相 三线 模式 的失 压阈值 对应 在 电压 通道 输入150mV 左 右。 如果 对电 压有效 值进 行了 校正， 则 必须重 新设 定失 压阈 值设 置寄存 器FailVoltage ，设 置方法 参考 失压 阈值 设定 部分。 2.6 有效值 测量 2.6.1 电流有效值测量 通过对 电流 采样
42、 值进 行平 方、 开 方以及 数字 滤波 等一 系 列运 算得 到。 电流 通 道输入 有 效值500mV 到 1mV 的信号 时电 流有 效值 的误差 小于0.2% 。 图2-6-1-1 电流有效 值测 量 2.6.2 电压有效值测量 通过对 电压 采样 值进 行平 方、 开 方以及 数 字滤 波等 一系列 运算 得到 。 电 压通 道输入 有 效值500mV 到 1mV 的信号 时电 压有 效值 的误差 小于0.2% 。 图2-6-2-1 电压有效 值测 量 2.7 有功计 量 2.7.1 有功功率计算 各相的有功功率是通过对 去直流分量后的电流、电 压信号进行乘法、加法、 数字滤波等一
43、系列数 字信号处理后得到的。 电压、 电流采样数据中包含高达41 次 的谐波信息， 所以依据公式 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev 1.0 http:/ Page16 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） ( ) 0 1 ( () ) N N n P Un I n = = 计算 得到 的有 功功 率也 至 少包含41次 谐波 信息 。 有 功功率 的测 量原 理图 如下 图所示 ，合 相有 功功 率 Pt Pa Pb Pc =+ 。 图2-7-1-1 有功功率 测量 图 2-7-1-2 有功功 率及 能 量测量 2.7.2 有功能量计算 有 功能 量通
44、过瞬 时有 功功率 对时 间的 积分 得到 。单相 有功 能量 的计 算公 式为： ( ) Ep p t dt = 。 合相有功能量可以根据设置按照代数或者绝对值的模式进行累加。代数和模式 Ept Epa Epb Epc =+ ，而绝 对值 加模 式 Ept Epa Epb Epc =+ 。如图 所示。 图 2-7-2-1 有功能 量测 量 2.8 无功计 量 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev 1.0 http:/ Page17 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-45 ） 2.8.1 无功功率计算 根据真 无功 功率 （ 正弦 式 无功功 率 ） 定 义公 式
45、， 无 功功率 = = 1 ) sin( ( k In Un Q ， 无 功功 率计 量 算法与有 功类似， 只是电 压信号采 用移相90 度之后 的，移相 方式采用Hilbert 滤 波器。测 量带宽主 要 受到数 字移 相滤 波器 的带 宽限制 ，HT7036 无功 功率 的测量 带宽 也可 高达41次 谐波。 图 2-8-1-1 无功功 率测 量 2.8.2 无功能量计算 无功能量通过瞬时 无功功 率对时间的积分得 到。单 相无功能量的计算 公式为 ： ( ) Eq q t dt = 。合 相 无功能量 可以根 据设置按 照代数或 者绝对 值的模式 进行累加 。代数 和模式 Eqt Eq
46、a Eqb Eqc =+ ， 而绝对 值加 模式 Eqt Eqa Eqb Eqc =+ ，如 图所 示。 图 2-8-2-1 无功能 量测 量 2.9 视在计 算 2.9.1 视在功率计算 视在功 率有 两类 计算 公式 ： PQS 视在 功率 （公式 一） ： 22 S PQ = +RMS 视在 功率 （公式 二） ： * S Urms Irms =HT7036 提供 两类 计算 方式 ，用户 可通 过寄 存器 配置 选择使 用任 意一 种计 算公 式。 钜泉光电 科技（ 上海） 股份有 限公 司 Rev 1.0 http:/ Page18 of 68 HT7036 用户手册（P73-13-
47、45 ） 采用PQS 视在 功率 （公式一 ）实现 的视 在功 率值 。如 下 图所 示。 图 2-9-1-1 视在功 率测 量 关于合 相视 在功 率， HT7036按照 公式 一， 根据 合相 有功功 率和 合相 无功 功率 计算得 到， 如下 图所 示。 图 2-9-1-2 合相视 在功 率 测量 根据RMS 视在 功率 公式 二 实现的 视在 功率 值， 如下 图所示 。 图 2-9-1-3 视在功 率测 量 2.9.2 视在能量计算 视在能 量定 义视 在功 率对 时间的 积分 ， 由于 视在 功 率存在 两类 计算 公式 ， 所 以HT7036提供 这两 类 的视在 能量 ，通 过寄 存器 控制位 选择 。 按照公 式 22 T TT S PQ = + 计算PQS 视 在能量 ， 如下 图所 示。
