專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電能計(jì)量芯片中的數(shù)頻轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)頻轉(zhuǎn)換技術(shù)，具體涉及一種電能計(jì)量芯片中的數(shù)頻轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù)：
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電子式電能表因其具有多功能、智能化的優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。電能計(jì)量芯片是電子式電能表的核心部件，擔(dān)負(fù)著電能計(jì)量的任務(wù)，該芯片的精度直接影響到電能表的計(jì)量精度。
如圖1所示，為電能計(jì)量芯片的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、抽取濾波單元、乘法器和數(shù)頻轉(zhuǎn)換單元。電流模擬信號(hào)和電壓模擬信號(hào)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換單元后轉(zhuǎn)換為1比特的數(shù)字信號(hào)；經(jīng)抽取濾波單元后變?yōu)槎鄠€(gè)比特的并行數(shù)字信號(hào)；電壓路和電流路的并行數(shù)字信號(hào)在乘法器中進(jìn)行運(yùn)算后，得出有功功率；有功功率輸入數(shù)頻轉(zhuǎn)換單元后，以一定頻率的脈沖形式輸出，即能量脈沖；輸出的能量脈沖送到芯片外的計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)電能的計(jì)量。
數(shù)頻轉(zhuǎn)換單元從有功功率到能量脈沖的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為接收乘法器輸入的有功功率，對(duì)有功功率的數(shù)值進(jìn)行累加，即能量累加，當(dāng)累加到門(mén)限值，發(fā)生能量溢出，輸出能量脈沖。每塊電子式電能表都有一定的脈沖常數(shù)，表示了每個(gè)脈沖代表的能量大小。例如，脈沖常數(shù)為3600，則表示每個(gè)脈沖代表的能量為1/3600千瓦小時(shí)。能量脈沖的頻率，表征有功功率的大小，輸入的有功功率越大，能量脈沖的頻率越高，輸入的有功功率越小，能量脈沖的頻率低。
在使用電能計(jì)量芯片的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的數(shù)頻轉(zhuǎn)換單元沒(méi)有很好地解決輸入正負(fù)有功功率造成的正反向溢出問(wèn)題，從而導(dǎo)致最后由計(jì)數(shù)器輸出的電能計(jì)量結(jié)果存在不同程度的誤差。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種電能計(jì)量芯片中的數(shù)頻轉(zhuǎn)換電路，較好地解決了現(xiàn)有技術(shù)的正反向溢出問(wèn)題。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明公開(kāi)了一種電能計(jì)量芯片中的數(shù)頻轉(zhuǎn)換電路，該電路包括能量桶、第一加法器和能量脈沖輸出模塊；能量桶，用于存儲(chǔ)從能量脈沖輸出模塊反饋的能量值，將能量值輸出給第一加法器，將能量值的符號(hào)位輸出給能量脈沖輸出模塊；第一加法器，用于對(duì)輸入的有功功率和由能量桶輸入的能量值求和，將求和得到的第一能量值輸出給能量脈沖輸出模塊；能量脈沖輸出模塊，設(shè)置有一門(mén)限值，根據(jù)接收到的由能量桶輸入的能量值的符號(hào)位和由第一加法器輸入的第一能量值，將門(mén)限值和由第一加法器輸入的第一能量值進(jìn)行比較當(dāng)?shù)谝荒芰恐荡笥陂T(mén)限值時(shí)，輸出正向溢出的能量脈沖，并將第三能量值反饋給能量桶，第三能量值為第一能量值與門(mén)限的差；當(dāng)?shù)谝荒芰恐敌∮陂T(mén)限的負(fù)值時(shí)，輸出負(fù)向溢出的能量脈沖，并將第二能量值反饋給能量桶，第二能量值為第一能量值與門(mén)限值的和；當(dāng)?shù)谝荒芰恐档慕^對(duì)值小于門(mén)限值時(shí)，不輸出能量脈沖，將第一能量值反饋給能量桶。
所述能量脈沖輸出模塊包括第二加法器、第三加法器、門(mén)限、溢出判斷單元和三選一開(kāi)關(guān)；第二加法器，用于將第一加法器輸入的第一能量值與由門(mén)限輸入的門(mén)限值相加，將相加得到的第二能量值輸出給三選一開(kāi)關(guān)，并將第二能量值的符號(hào)位輸出給溢出判斷單元；第三加法器，用于將第一加法器輸入的第一能量值與由門(mén)限輸入的門(mén)限值相減，將相減得到的第三能量值輸出給三選一開(kāi)關(guān)，并將第三能量值的符號(hào)位輸出給溢出判斷單元；門(mén)限，用于設(shè)置門(mén)限值，分別輸出給第二加法器和第三加法器；溢出判斷單元，根據(jù)由能量桶輸入的能量值符號(hào)位、第二能量值符號(hào)位和第三能量值符號(hào)位，聯(lián)合判斷是否輸出能量脈沖若能量值符號(hào)位、第三能量值符號(hào)位都為0，則輸出正向溢出的能量脈沖；若能量值符號(hào)位、第二能量值符號(hào)位都為1，則輸出負(fù)向溢出的能量脈沖；否則，不輸出能量脈沖；并向三選一開(kāi)關(guān)輸出溢出判斷結(jié)果；三選一開(kāi)關(guān)，接收第一加法器、第二加法器和第三加法器輸入的第一能量值、第二能量值和第三能量值，根據(jù)溢出判斷單元輸出的溢出判斷結(jié)果，從第一能量值、第二能量值和第三能量值中選擇輸出給能量桶的能量值。
所述三選一開(kāi)關(guān)在溢出判斷單元的輸出為正向溢出的能量脈沖時(shí)，將第三能量值輸出給能量桶；在溢出判斷單元的輸出為負(fù)向溢出的能量脈沖時(shí)，將第二能量值輸出給能量桶；在溢出判斷單元不輸出能量脈沖時(shí)，將第一能量值輸出給能量桶。
所述溢出判斷單元包括第一或門(mén)、與門(mén)、非門(mén)、第二或門(mén)；第一或門(mén)，對(duì)能量值的符號(hào)位和第三能量值的符號(hào)位進(jìn)行或運(yùn)算，輸出給非門(mén)；非門(mén)，對(duì)第一或門(mén)輸入的或運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行非運(yùn)算，一路輸出正向溢出的能量脈沖，一路輸出給第二或門(mén)；與門(mén)，對(duì)能量值的符號(hào)位和第二能量值的符號(hào)位進(jìn)行與運(yùn)算，一路輸出負(fù)向溢出的能量脈沖，一路輸出給第二或門(mén)；第二或門(mén)，對(duì)非門(mén)和與門(mén)的輸入進(jìn)行或運(yùn)算，輸出為未溢出。
所述門(mén)限的門(mén)限值為正數(shù)。
所述的第一或門(mén)和非門(mén)可以合并為一個(gè)或非門(mén)。
所述能量桶存儲(chǔ)的能量值與所述輸入第一加法器的有功功率，在系統(tǒng)同步脈沖控制下同時(shí)更新。
由本發(fā)明的技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明提供的一種將有功功率轉(zhuǎn)換成一定頻率能量脈沖的數(shù)頻轉(zhuǎn)換電路，具有以下優(yōu)點(diǎn)通過(guò)能量值符號(hào)位、第二能量值符號(hào)位、第三能量值符號(hào)位的聯(lián)合判斷，一方面準(zhǔn)確輸出能量脈沖，另一方面在發(fā)生不同溢出的情況下，從第一能量值、第二能量值、第三能量值中選擇反饋的剩余能量，用于后續(xù)累加，較好解決有功功率的正反向溢出問(wèn)題，保證了后續(xù)計(jì)算的精度；電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
圖1為電能計(jì)量芯片的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明電能計(jì)量芯片中的數(shù)頻轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中溢出判斷單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明的基本思想是利用輸入的有功功率，能量桶存儲(chǔ)的能量值，預(yù)先設(shè)定發(fā)生能量溢出的門(mén)限值之間的組合，同時(shí)進(jìn)行能量脈沖輸出和正負(fù)溢出判斷；輸出能量脈沖后，剩余能量存儲(chǔ)在能量桶中用于與下一次輸入的有功功率進(jìn)行累加。
下面對(duì)本發(fā)明的電能計(jì)量芯片中的數(shù)頻轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行詳細(xì)描述。
參見(jiàn)圖2，為本發(fā)明電能計(jì)量芯片中的數(shù)頻轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)示意圖，包括能量脈沖輸出模塊200、能量桶201和第一加法器202。
能量桶201，用于存儲(chǔ)從能量脈沖輸出模塊200反饋的能量值E，將能量值E輸出給加法器202，并將能量值E的符號(hào)位輸出給能量脈沖輸出模塊200。
第一加法器202，用于對(duì)輸入的有功功率P和由能量桶201輸入的能量值E求和，得到第一能量值E1，E1＝P+E；第一能量值E1的符號(hào)位輸出給溢出判斷單元206，將第一能量值E1輸出給能量脈沖輸出模塊200。
能量脈沖輸出模塊200，設(shè)置有一門(mén)限值G，根據(jù)接收到的由能量桶201輸入的能量值E的符號(hào)位和由加法器202輸入的第一能量值E1，將門(mén)限值G和由加法器202輸入的第一能量值E1進(jìn)行比較當(dāng)E1＞G時(shí)，為正向溢出，輸出正向溢出的能量脈沖，并反饋E1-G值到能量桶201；當(dāng)E1＜-G時(shí)，為負(fù)向溢出，輸出負(fù)向溢出的能量脈沖，并反饋E1+G值到能量桶201；當(dāng)-G＜E1＜G時(shí)，沒(méi)有溢出，不輸出能量脈沖，反饋E1值到能量桶201。
本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)?shù)弥?，所述能量脈沖輸出模塊200可以有多種具體實(shí)施的方式。
作為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例，如圖2所示，所述能量脈沖輸出模塊200包括第二加法器203、第三加法器204、門(mén)限205、溢出判斷單元206和三選一開(kāi)關(guān)207。第二加法器203，用于將第一加法器202輸入的第一能量值E1與由門(mén)限205輸入的門(mén)限值G相加，得到第二能量值E2，E2＝E1+G；將第二能量值E2的符號(hào)位輸出給溢出判斷單元206，并將第二能量值E2輸出給三選一開(kāi)關(guān)207。
第三加法器204，用于將第一加法器202輸入的第一能量值E1與由門(mén)限205輸入的門(mén)限值G相減，得到第三能量值E3，E3＝E1-G；將第三能量值E3的符號(hào)位輸出給溢出判斷單元206，并將第三能量值E3輸出給三選一開(kāi)關(guān)207。
門(mén)限205，用于設(shè)置門(mén)限值G，分別輸出給第二加法器203和第三加法器204，門(mén)限值G為正數(shù)。
溢出判斷單元206，根據(jù)能量值E的符號(hào)位、第二能量值E2的符號(hào)位和第三能量值E3的符號(hào)位，聯(lián)合判斷是否輸出能量脈沖若能量值E符號(hào)位、第三能量值E3符號(hào)位都為0，則輸出正向溢出的能量脈沖；若能量值E符號(hào)位、第二能量值E2符號(hào)位都為1，則輸出負(fù)向溢出的能量脈沖；否則，不輸出能量脈沖；并向三選一開(kāi)關(guān)207輸出溢出判斷結(jié)果。
三選一開(kāi)關(guān)207，接收第一加法器202、第二加法器203、第三加法器204輸入的第一能量值E1、第二能量值E2和第三能量值E3，根據(jù)溢出判斷單元206輸出的溢出判斷結(jié)果，從輸入的第一能量值E1、第二能量值E2和第三能量值E3中選擇一個(gè)能量值反饋給能量桶201。
如圖2所示，輸入第一加法器202的有功功率P與能量桶20 1的能量值E，在電能計(jì)量芯片系統(tǒng)的同步脈沖控制下同時(shí)更新。輸入數(shù)頻轉(zhuǎn)換電路的有功功率P和三選一開(kāi)關(guān)反饋的能量值E的數(shù)值有正有負(fù)，能量桶201存儲(chǔ)的能量值E，在電能計(jì)量芯片同步脈沖的控制下，與輸入的有功功率P求和，得到第一能量值E1。
門(mén)限205，對(duì)于多功能電能表，門(mén)限值可以寫(xiě)入，對(duì)于普通的單相電能表，門(mén)限值可以固化在芯片的內(nèi)部，門(mén)限值G為正數(shù)，遠(yuǎn)大于輸入數(shù)頻轉(zhuǎn)換電路的有功功率P的絕對(duì)值。該門(mén)限值G用于和第一能量值E1進(jìn)行比較。
由于第一能量值E1的值可正可負(fù)，對(duì)其取絕對(duì)值。
當(dāng)?shù)谝荒芰恐礒1的絕對(duì)值大于門(mén)限值G時(shí)，此時(shí)進(jìn)一步分為兩種情況第一能量值E1的數(shù)值若為正，能量桶201在同步脈沖的控制下，發(fā)生正向溢出，應(yīng)輸出能量脈沖，同時(shí)在第三加法器204中將第一能量值E1與門(mén)限值G相減，得到溢出后的第三能量值E3，E3＝E1-G作為溢出后的剩余能量，也就是反饋給能量桶201存儲(chǔ)的能量值，用于下一個(gè)同步脈沖到來(lái)時(shí)和輸入有功功率的累加。
第一能量值E1的數(shù)值若為負(fù)，能量桶201在同步脈沖的控制下，發(fā)生負(fù)向溢出，也應(yīng)輸出能量脈沖，同時(shí)在第二加法器203中將第一能量值E1與門(mén)限值G相加，得到溢出后的第二能量值E2，E2＝E1+G作為溢出后的剩余能量，也就是反饋給能量桶201存儲(chǔ)的能量值，用于下一個(gè)同步脈沖到來(lái)時(shí)和輸入有功功率的累加。
當(dāng)?shù)谝荒芰恐礒1的絕對(duì)值小于門(mén)限值G時(shí)，即能量桶201在同步脈沖的控制下，沒(méi)有發(fā)生溢出，不應(yīng)輸出能量脈沖，此時(shí)經(jīng)第一加法器202得到的第一能量值E1，E1＝P+E作為沒(méi)有溢出反饋給能量桶201存儲(chǔ)的能量值，用于下一個(gè)同步脈沖到來(lái)時(shí)和輸入有功功率的累加。
得到的第一能量值E1，第二能量值E2，第三能量值E3分別輸入三選一開(kāi)關(guān)，三選一開(kāi)關(guān)的輸出選擇決定于反饋給能量桶201的能量值E的符號(hào)位分別和第二能量值E2的符號(hào)位和第三能量值E3的符號(hào)位的聯(lián)合判斷。
如上所述發(fā)生正向溢出時(shí)，意味著第一能量值E1為正，而門(mén)限值G為正數(shù)，此時(shí)反饋第二能量值E3＝E1-G，E3為正；發(fā)生負(fù)向溢出時(shí)，意味著第一能量值E1為負(fù)，此時(shí)反饋第三能量值E2＝E1+G，E2為負(fù)。也就是說(shuō)，可以以第二能量值E2的符號(hào)位和第三能量值E3的符號(hào)位與第一能量值E1的符號(hào)位的相同與不相同，來(lái)向三選一開(kāi)關(guān)207輸出選擇反饋能量桶201能量值的溢出判斷結(jié)果。
門(mén)限205設(shè)定的門(mén)限值G遠(yuǎn)大于輸入的有功功率P的絕對(duì)值，能量桶201存儲(chǔ)的能量值E經(jīng)過(guò)與多次輸入有用功率P的累加后，發(fā)生溢出，此時(shí)，能量桶201存儲(chǔ)的能量值E的絕對(duì)值遠(yuǎn)大于輸入的有功功率P的絕對(duì)值，則經(jīng)過(guò)加法器201后，輸出的第一能量值E1的符號(hào)與能量桶201的能量值E的符號(hào)位相同。那么，就可以以第二能量值E2的符號(hào)位和第三能量值E3的符號(hào)位與能量桶201輸出的能量值E的符號(hào)位來(lái)確定選擇反饋能量桶201的能量值。
在溢出判斷單元206中，能量桶201中能量值E的符號(hào)位為0，表示正能量，若第三能量值E3的符號(hào)位為0，則溢出判斷單元206判斷為正向溢出，輸出正向溢出的能量脈沖，并反饋第二能量值E3給能量桶201。能量桶201中能量值E的符號(hào)位為1，表示負(fù)能量，若第二能量值E2的符號(hào)位為1，則溢出判斷單元206判斷為負(fù)向溢出，輸出負(fù)向溢出的能量脈沖，并反饋第三能量值E3給能量桶201。否則，判斷為不發(fā)生溢出，溢出判斷單元206不輸出能量脈沖。
參見(jiàn)圖3，圖3為圖2中溢出判斷單元206的結(jié)構(gòu)示意圖，在圖3中，給出的是以第二能量值E2的符號(hào)位和第三能量值E3的符號(hào)位與能量桶201中存儲(chǔ)能量值E的符號(hào)位的相同與不相同，來(lái)向三選一開(kāi)關(guān)207輸入選擇反饋能量桶201能量值的溢出判斷結(jié)果。溢出判斷單元206包括第一或門(mén)301、非門(mén)302、與門(mén)303和第二或門(mén)304。第三能量值E3的符號(hào)位和能量值E的符號(hào)位，經(jīng)過(guò)第一或門(mén)301和非門(mén)302后，輸出判斷值A(chǔ)；能量值E的符號(hào)位和第二能量值E2的符號(hào)位，經(jīng)過(guò)與門(mén)303后，輸出判斷值B；判斷值A(chǔ)和判斷值B輸入或門(mén)304，得到判斷值C。
表1為能量值E的符號(hào)位、第二能量值E2的符號(hào)位和第三能量值E3的符號(hào)位經(jīng)邏輯運(yùn)算后，輸出的判斷值A(chǔ)、判斷值B和判斷值C可能出現(xiàn)的各種情況。
表一能量值E的符號(hào)位、第二能量值E2的符號(hào)位和第三能量值E3的符號(hào)位只有四種可能出現(xiàn)的輸入情況，相應(yīng)地，判斷值A(chǔ)、判斷值B和判斷值C有四種可能的輸出情況。
由表一可見(jiàn)，只有能量值E的符號(hào)位、第三能量值E3的符號(hào)位都為0，即E和E3同時(shí)為正值，判斷值A(chǔ)才為1。因E和E1的符號(hào)位相同，則E1為正值。E3＝E1-G＝P+E-G＞0，即輸入的有功功率P與能量桶201輸出的能量值E相加后，其結(jié)果第一能量值E1為正，絕對(duì)值大于門(mén)限值G，此時(shí)，發(fā)生正向溢出，溢出判斷單元206輸出正向溢出的能量脈沖。同時(shí)，三選一開(kāi)關(guān)207將溢出后的剩余能量E3＝E1-G反饋給能量桶201。
只有能量值E的符號(hào)位、第二能量值E2的符號(hào)位都為1，即E和E2同時(shí)為負(fù)值，判斷值B才為1。因E和E 1的符號(hào)位相同，則E1為負(fù)值。E2＝E1+G＝P+E+G＜0，即輸入的有功功率P與能量桶201輸出的能量值E相加后，其結(jié)果第一能量值E1為負(fù)，絕對(duì)值大于門(mén)限值G，此時(shí)，發(fā)生負(fù)向溢出，溢出判斷單元206輸出負(fù)向溢出的能量脈沖。此時(shí)，三選一開(kāi)關(guān)107將溢出后的剩余能量E2＝E1+G反饋給能量桶201。
判斷值A(chǔ)為1或判斷值B為1時(shí)，判斷值C為1，除這兩種溢出情況外，判斷值C為0。判斷值C為0，即不發(fā)生溢出，溢出判斷單元206不輸出能量脈沖。此時(shí)，三選一開(kāi)關(guān)207將第一能量值E1反饋給能量桶201。
當(dāng)然，溢出判斷單元206可以是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述的溢出判斷功能的其他任何電路，如，圖3中或門(mén)301和非門(mén)302可用一個(gè)或非門(mén)替換。
綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電能計(jì)量芯片中的數(shù)頻轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，該電路包括能量桶、第一加法器和能量脈沖輸出模塊；能量桶，用于存儲(chǔ)從能量脈沖輸出模塊反饋的能量值，將能量值輸出給第一加法器，將能量值的符號(hào)位輸出給能量脈沖輸出模塊；第一加法器，用于對(duì)輸入的有功功率和由能量桶輸入的能量值求和，將求和得到的第一能量值輸出給能量脈沖輸出模塊；能量脈沖輸出模塊，設(shè)置有一門(mén)限值，根據(jù)接收到的由能量桶輸入的能量值的符號(hào)位和由第一加法器輸入的第一能量值，將門(mén)限值和第一能量值進(jìn)行比較當(dāng)?shù)谝荒芰恐荡笥陂T(mén)限值時(shí)，輸出正向溢出的能量脈沖，并將第三能量值反饋給能量桶，第三能量值為第一能量值與門(mén)限的差；當(dāng)?shù)谝荒芰恐敌∮陂T(mén)限的負(fù)值時(shí)，輸出負(fù)向溢出的能量脈沖，并將第二能量值反饋給能量桶，第二能量值為第一能量值與門(mén)限值的和；當(dāng)?shù)谝荒芰恐档慕^對(duì)值小于門(mén)限值時(shí)，不輸出能量脈沖，將第一能量值反饋給能量桶。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)頻轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述能量脈沖輸出模塊包括第二加法器、第三加法器、門(mén)限、溢出判斷單元和三選一開(kāi)關(guān)；第二加法器，用于將第一加法器輸入的第一能量值與由門(mén)限輸入的門(mén)限值相加，將相加得到的第二能量值輸出給三選一開(kāi)關(guān)，并將第二能量值的符號(hào)位輸出給溢出判斷單元；第三加法器，用于將第一加法器輸入的第一能量值與由門(mén)限輸入的門(mén)限值相減，將相減得到的第三能量值輸出給三選一開(kāi)關(guān)，并將第三能量值的符號(hào)位輸出給溢出判斷單元；門(mén)限，用于設(shè)置門(mén)限值，分別輸出給第二加法器和第三加法器；溢出判斷單元，根據(jù)由能量桶輸入的能量值符號(hào)位、第二能量值符號(hào)位和第三能量值符號(hào)位，聯(lián)合判斷是否輸出能量脈沖若能量值符號(hào)位、第三能量值符號(hào)位都為0，則輸出正向溢出的能量脈沖；若能量值符號(hào)位、第二能量值符號(hào)位都為1，則輸出負(fù)向溢出的能量脈沖；否則，不輸出能量脈沖；并向三選一開(kāi)關(guān)輸出溢出判斷結(jié)果；三選一開(kāi)關(guān)，接收第一加法器、第二加法器、第三加法器輸入的第一能量值、第二能量值和第三能量值，根據(jù)溢出判斷單元輸出的溢出判斷結(jié)果，從輸入的第一能量值、第二能量值、第三能量值中選擇輸出給能量桶的能量值。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)頻轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述三選一開(kāi)關(guān)在溢出判斷單元的輸出為正向溢出的能量脈沖時(shí)，將第三能量值輸出給能量桶；在溢出判斷單元的輸出為負(fù)向溢出的能量脈沖時(shí)，將第二能量值輸出給能量桶；在溢出判斷單元不輸出能量脈沖時(shí)，將第一能量值輸出給能量桶。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)頻轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述溢出判斷單元包括第一或門(mén)、與門(mén)、非門(mén)、第二或門(mén)；第一或門(mén)，對(duì)能量值的符號(hào)位和第三能量值的符號(hào)位進(jìn)行或運(yùn)算，輸出給非門(mén)；非門(mén)，對(duì)第一或門(mén)輸入的或運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行非運(yùn)算，一路輸出正向溢出的能量脈沖，一路輸出給第二或門(mén)；與門(mén)，對(duì)能量值的符號(hào)位和第二能量值的符號(hào)位進(jìn)行與運(yùn)算，一路輸出負(fù)向溢出的能量脈沖，一路輸出給第二或門(mén)；第二或門(mén)，對(duì)非門(mén)和與門(mén)的輸入進(jìn)行或運(yùn)算，輸出為未溢出。
5.如權(quán)利要求2所述的數(shù)頻電路，其特征在于，所述門(mén)限的門(mén)限值為正數(shù)。
6.如權(quán)利要求4所述的數(shù)頻電路，其特征在于，所述的第一或門(mén)和非門(mén)合并為一個(gè)或非門(mén)。
7.如權(quán)利要求1至6所述任一數(shù)頻電路，其特征在于，所述能量桶存儲(chǔ)的能量值與所述輸入第一加法器的有功功率，在系統(tǒng)同步脈沖控制下同時(shí)更新。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電能計(jì)量芯片中的數(shù)頻轉(zhuǎn)換電路，該電路包括能量桶、第一加法器和能量脈沖輸出模塊。本發(fā)明利用輸入的有功功率，能量桶存儲(chǔ)的能量值，預(yù)先設(shè)定發(fā)生能量溢出的門(mén)限值之間的組合，同時(shí)進(jìn)行能量脈沖輸出和正負(fù)溢出判斷；輸出能量脈沖后剩余能量存儲(chǔ)在能量桶中用于與下一次輸入的有功功率進(jìn)行累加。本發(fā)明電能計(jì)量芯片中的數(shù)頻轉(zhuǎn)換電路，能準(zhǔn)確輸出脈沖，保證后續(xù)計(jì)算的精度，并且，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H03K5/22GK1971291SQ20061016237
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者范志軍 申請(qǐng)人:北京中星微電子有限公司