Esta nota de aplicación describe el uso del registro Epsilon y la función AFC en las mediciones de línea y potencia reactiva del CS5463. Describe la relación entre el registro Epsilon y la frecuencia de línea, el cálculo automático de frecuencia (AFC) y las consideraciones al usar AFC con el CS5463.
Esta nota de aplicación describe el uso del registro Epsilon y la función AFC en las mediciones de línea y potencia reactiva del CS5463. Describe la relación entre el registro Epsilon y la frecuencia de línea, el cálculo automático de frecuencia (AFC) y las consideraciones al usar AFC con el CS5463.
prólogo
En el CS5463, la potencia reactiva promedio (Qavg) se genera promediando el producto de voltaje y corriente y el cambio de fase de 90° entre ellos. Un cambio de fase de 90° se logra mediante un filtro digital. Este filtro proporciona exactamente un cambio de fase de -90° en todas las frecuencias y utiliza épsilon (ε) para lograr una ganancia unitaria en la frecuencia de línea. Para obtener resultados Qavg precisos para las variaciones de frecuencia de línea, el registro Epsilon debe actualizarse de acuerdo con la frecuencia de línea.
Relación entre la resistencia Epsilon y la frecuencia de línea
El valor del registro Epsilon es la relación entre la frecuencia de línea y la tasa de palabras de salida (OWR). De forma predeterminada, Epsilon se establece en 0x1999F o 0,0125 decimal con una frecuencia de línea de 50 Hz y un OWR de 4000 Hz. Si el CS5463 se utiliza con una línea y una frecuencia OWR diferentes, Epsilon debe reconfigurarse en consecuencia. Por ejemplo, si la frecuencia de la línea es de 60 Hz y la OWR es de 4000 Hz, Epsilon debe reconfigurarse como 60 Hz/4000 Hz = 0,015.
AFC – Cálculo automático de frecuencia
El épsilon se puede calcular automáticamente configurando el bit AFC en el registro del Modo operativo (Modo) en CS5463. El bit de actualización de frecuencia (FUP) en el registro de estado se establece cada vez que el registro Epsilon se actualiza automáticamente.
Para lograr una resolución del 0,1 %, el período de actualización de épsilon se fija en 1000 cruces por cero o 10 segundos a una frecuencia de línea de 50 Hz. En otras palabras, el retraso entre el cambio de la frecuencia de línea y la salida Epsilon correcta es de unos 20 segundos (en el peor de los casos) para un sistema de 50 Hz.
Las aplicaciones de medidores de potencia tienen requisitos estrictos para limitar los errores de potencia reactiva debido a las variaciones de frecuencia de la línea. La función AFC puede mantener actualizado automáticamente el registro Epsilon con los cambios de frecuencia de línea para garantizar cálculos precisos de potencia reactiva.
La función AFC también se puede usar para medir la frecuencia de la línea si el retraso de la medición no es crítico para su aplicación.
Consideraciones al usar ADC con CS5463 Rev D
La revisión D de CS5463 aumentó el tiempo de establecimiento de HPF a 3000 muestras o 3000/OWR segundos (consulte el boletín técnico CS5463). Sin embargo, este tiempo de establecimiento no se tuvo en cuenta en el cálculo automático de Epsilon. Esto puede dar lugar a resultados iniciales de Epsilon y Qavg inexactos si se habilita AFC antes de que se estabilice HPF. Consulte la figura 2.
Para resolver este problema, AFC debe habilitarse al menos 3000/OWR segundos después de que se inicie la conversión continua. Consulte la figura 3.
El registro Epsilon juega un papel clave en los cálculos de frecuencia de línea y potencia reactiva CS5463. Para evitar mediciones inexactas, el registro Epsilon debe preestablecerse en función de la frecuencia de la línea y AFC debe habilitarse después del inicio de las conversiones continuas para permitir que el CS5463 realice un seguimiento automático de las variaciones de la frecuencia de la línea.