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AN3157

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Doc ID 17105 Rev 1

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1

Application description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.1

Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2

Circuit description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.1

Motherboard circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.2

Daughterboard circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.2.1

Current sensing circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.2.2

Anti-aliasing filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.2.3

Voltage sensing circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.2.4

Crosstalk cancellation network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.2.5

Jumper settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.3

Clock management network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.4

Communication with microprocessor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3

Board layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.1

Layout rules for the 3-phase system design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.2

Motherboard layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.3

Daughterboard layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4

Experimental results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.1

3-phase energy measurement accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.1.1

Test with symmetrical voltages and balanced load at PF = 1 . . . . . . . . . 12

4.2

Typical phase energy measurement accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

4.2.1

4.3

Appendix A

3-phase systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

A.1

Power in 3-phase AC circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

A.2

Power measurement techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

A.2.1

Two-wattmeter method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

A.2.2

Three-wattmeter method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

A.2.3

One wattmeter method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21