# 电源质量检测模块

### 模块描述

对供电系统的**电压/电流/功率/功率因数/频率/谐波/纹波**等进行测量与评估，可用于电源类作品的“自检”“闭环调参”“保护联动”。

### 原理

* **采样链路**：电压分压/隔离采样 + 电流采样（分流电阻/霍尔/CT）
* **计量/分析**：专用电能计量/电能质量芯片做同步采样与DSP计算（Vrms/Irms/P/Q/S/PF/THD等），或 MCU/ADC 采样后软件计算
* **保护联动（可选）**：欠压/过压/过流阈值比较 → 控制继电器/MOSFET/关断脚

### 接口

* **模拟输入**：VIN_SENSE（分压后）、I_SENSE（分流/霍尔输出）
* **数字接口**：SPI / I2C / UART（看所选计量芯片）
* **告警输出**：ALERT/INT（可选）
* **供电**：3.3V/5V（模拟与数字建议分区）

### 板上设置

* 量程选择：分压电阻档位跳帽（如 12V/24V/48V）、电流量程（分流电阻/霍尔型号）
* 滤波：输入 RC/抗混叠滤波、ADC参考与模拟地单点连接
* 校准：预留零点/增益校准参数（EEPROM/Flash），预留校准端子/测试点（TP）

### 电气指标（关键指标）

* **电压测量范围**：常见 0–30V / 0–60V（按分压设计）
* **电流测量范围**：0–5A / 0–20A（按分流/霍尔/CT）
* **精度**：±0.5%（比赛够用）到 ±0.1%（更“卷”）
* **采样率/更新率**：1–10kSps（波形/纹波）或 1–10Hz（电能质量统计）
* **纹波/噪声评估带宽**：建议做到 20kHz（开关电源纹波更直观）
* **共模/隔离**：非隔离（低压）/隔离（市电或高压测量必须隔离）

### 典型元器件（可选型清单）

* **电能计量/电能质量芯片**：ADE7753、ADE7953、ATM90E26/ATM90E32、HLW8012（低成本）
* **电流采样**：

  * 分流：0.5–5mΩ 精密分流电阻 + 电流采样放大器 INA180/INA181/INA219（含I2C）、INA226
  * 霍尔：ACS712/ACS758/CSLA 系列
  * CT：电流互感器（适合交流/隔离）
* **电压采样/隔离**：精密分压电阻（0.1%）、隔离放大器 AMC1100/ISO124（更高要求）
* **ADC/参考（自算方案）**：ADS1115/ADS131M04（多通道同步）、REF3033/ADR4533
* **保护**：TVS、PTC、自恢复保险、比较器 LMV331、MOSFET 负载开关 TPS229xx

### 使用说明

1. 先确定要测 **DC 还是 AC**、最大电压/电流与是否需要隔离
2. 选采样方式：低压 DC 可优先“分流+INA+ADC/I2C”；AC/市电优先“CT/隔离+计量芯片”
3. 做一次两点校准（0点 + 满量程），把系数固化
4. 若用于闭环电源：把“纹波/功率/温升”作为调参评价指标（比如Buck补偿、PWM频率、软启动）

### 关联赛题

* 电源类：数控电源、可编程电源、UPS、能量采集与管理
* 测量类：电参量测量、功率计、能量统计与保护联动
* 任何“可靠性要求高”的题：上电自检、故障保护、掉电记录

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