19-4674; Rev 3; 12/09
Low-Power, Multifunction, Polyphase AFE
General Description
The MAXQ3180 is a dedicated electricity measurement
front-end that collects and calculates polyphase volt-
age, current, power, energy, and many other metering
and power-quality parameters of a polyphase load. The
computed results can be retrieved by an external mas-
ter through the on-chip serial peripheral interface
(SPI™) bus. This bus is also used by the external mas-
ter to configure the operation of the MAXQ3180 and
monitor the status of operations.
The MAXQ3180 performs voltage and current measure-
ments using an integrated ADC that can measure up to
seven external differential signal pairs. An eighth differ-
ential signal pair is used to measure the die tempera-
ture. An internal amplifier automatically adjusts the
current channel gain to compensate for low-current
channel-signal levels.
Features
♦
Compatible with 3-Phase/3-Wire, 3-Phase/4-Wire,
and Other 3-Phase Services
♦
Active Power and Energy of Each Phase and
Combined 3-Phase (kWh), Positive and Negative
♦
Reactive Power and Energy of Each Phase and
Combined, Positive and Negative
♦
Apparent Power and Energy of Each Phase and
Combined 3-Phase
♦
Neutral Line Current Measurement
♦
Line Frequency (Hz)
♦
Power Factors
♦
Voltage Phasor Angles
♦
Phase Sequence Indication
♦
Phase Voltage Absence Detection
♦
Voltage and Current Harmonic Measurement
♦
Fundamental and Total Power and Energy
♦
Two Pulse Outputs: Configurable for Active,
Reactive, and Apparent Powers
♦
Programmable Pulse Widths
♦
Programmable No-Load Current Threshold
♦
Programmable Meter Constants
♦
Programmable Thresholds for Undervoltage and
Overvoltage Detection
♦
Programmable Threshold for Overcurrent Detection
♦
Amp-Hours in Absence of Voltage Signals
♦
On-Chip Digital Temperature Sensor
♦
Precision Internal Voltage Reference 2.048V
(30ppm/°C typical), Also Supports An External
Voltage Reference
♦
Supports Software Meter Calibration
♦
Up to 3-Point Multipoint Calibration to
Compensate for Transducer Nonlinearity
♦
Power-Fail Detection
♦
Bidirectional Reset Input/Output
♦
SPI-Compatible Serial Interface with Interrupt
Request (IRQ) Output
MAXQ3180
Applications
3-Phase Multifunction Electricity Meters
Ordering Information
PART
MAXQ3180-RAN+
TEMP RANGE
-40°C to +85°C
PIN-PACKAGE
28 TSSOP
+Denotes
a lead(Pb)-free/RoHS-compliant package.
Pin Configuration and Typical Application Circuit appear at
end of data sheet.
MAXQ is a registered trademark of Maxim Integrated Products, Inc.
SPI is a trademark of Motorola, Inc.
♦
Single 3.3V Supply, Low Power (35mW typical)
Note:
Some revisions of this device may incorporate deviations from published specifications known as errata. Multiple revisions of any device may be
simultaneously available through various sales channels. For information about device errata, go to:
www.maxim-ic.com/errata.
________________________________________________________________
Maxim Integrated Products
1
For pricing, delivery, and ordering information, please contact Maxim Direct at 1-888-629-4642,
or visit Maxim’s website at www.maxim-ic.com.
Low-Power, Multifunction, Polyphase AFE
MAXQ3180
TABLE OF CONTENTS
Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
Metering Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
SPI Slave Mode Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
Pin Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
Detailed Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Analog Front-End . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Digital Signal Processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Precision Pulse Generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
SPI Peripheral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Operating Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Run Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Reset Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
External Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
Power-On Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
Watchdog Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
Software Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
Power-Supply Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Clock Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
External High-Frequency Crystal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
External High-Frequency Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
Internal RC Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
Master Communications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
SPI Communications Rate and Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
SPI Communications Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
Host Software Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
Register Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
RAM-Based Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
General Operating Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
Global Status Register (STATUS) (0x000) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
Operating Mode Register 0 (OPMODE0) (0x001) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
Operating Mode Register 1 (OPMODE1) (0x002) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
Operating Mode Register 2 (OPMODE2) (0x003) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
2
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Low-Power, Multifunction, Polyphase AFE
MAXQ3180
TABLE OF CONTENTS (continued)
Global Interrupt Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
Interrupt Request Flag Register (IRQ_FLAG) (0x004) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
Interrupt Mask Register (IRQ_MASK) (0x006) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
Meter Pulse Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
Pulse Configuration—CFP Output (PLSCFG1) (0x01E) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
Pulse Configuration—CFQ Output (PLSCFG2) (0x01F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
CFP Pulse Width (PLS1_WD) (0x020) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
CFP Pulse Threshold (THR1) (0x022) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
CFQ Pulse Width (PLS2_WD) (0x026) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
CFQ Pulse Threshold (THR2) (0x028) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
Calibration Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
Current Gain, Phase X = A/B/C/N (X.I_GAIN) (A: 0x130, B: 0x21C, C: 0x308, N: 0x12E) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
Voltage Gain, Phase X = A/B/C (X.V_GAIN) (A: 0x132, B: 0x21E, C: 0x30A) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
Energy Gain, Phase X = A/B/C (X.E_GAIN) (A: 0x134, B: 0x220, C: 0x30C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
Phase-Angle Compensation, High Range, Phase X = A/B/C (X.PA0) (A: 0x13E, B: 0x22A, C: 0x316) . . . . . . . . .39
Phase-Angle Compensation, Medium Range, Phase X = A/B/C (X.PA1) (A: 0x140, B: 0x22C, C: 0x318) . . . . . .40
Phase-Angle Compensation, Low Range, Phase X = A/B/C (X.PA2) (A: 0x142, B: 0x22E, C: 0x31A) . . . . . . . . .40
Limit Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
Overcurrent Level (OCLVL) (0x044) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
Overvoltage Level (OVLVL) (0x046) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
Undervoltage Level (UVLVL) (0x048) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
No-Load Level (NOLOAD) (0x04A) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
Phase Status Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
Interrupt Flags, Phase X = A/B/C (X.FLAGS) (A: 0x144, B: 0x230, C: 0x31C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
Interrupt Mask, Phase X = A/B/C (X.MASK) (A: 0x145, B: 0x231, C: 0x31D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
Energy Overflow Flags, Phase X = A/B/C (X.EOVER) (A: 0x146, B: 0x232, C: 0x31E) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
Line Frequency (LINEFR) (0x062) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
Power Factor, Phase X = A/B/C (X.PF) (A: 0x1C6, B: 0x2B2, C: 0x39E) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
RMS Voltage, Phase X = A/B/C (X.VRMS) (A: 0x1C8, B: 0x2B4, C: 0x3A0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
RMS Current, Phase X = A/B/C (X.IRMS) (A: 0x1CC, B: 0x2B8, C: 0x3A4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
Energy, Real Positive, Phase X = A/B/C (X.EAPOS) (A: 0x1E8, B: 0x2D4, C: 0x3C0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
Energy, Real Negative, Phase X = A/B/C (X.EANEG) (A: 0x1EC, B: 0x2D8, C: 0x3C4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
Energy, Reactive Positive, Phase X = A/B/C (X.ERPOS) (A: 0x1F0, B: 0x2DC, C: 0x3C8) . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
Energy, Reactive Negative, Phase X = A/B/C (X.ERNEG) (A: 0x1F4, B: 0x2E0, C: 0x3CC) . . . . . . . . . . . . . . . . .47
Energy, Apparent, Phase X = A/B/C (X.ES) (A: 0x1F8, B: 0x2E4, C: 0x3D0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
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3
Low-Power, Multifunction, Polyphase AFE
MAXQ3180
TABLE OF CONTENTS (continued)
Virtual Register Conversion Coefficients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
Voltage Units Conversion Coefficient (VOLT_CC) (0x014) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
Current Units Conversion Coefficient (AMP_CC) (0x016) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
Power Units Conversion Coefficient (PWR_CC) (0x018) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
Energy Units Conversion Coefficient (ENR_CC) (0x01A) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50
Virtual Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
Real Power, Phase X = A/B/C/T (PWRP.X) (A: 0x801, B: 0x802, C: 0x804, T: 0x807) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
Reactive Power, Phase X = A/B/C/T (PWRQ.X) (A: 0x811, B: 0x812, C: 0x814, T: 0x817) . . . . . . . . . . . . . . .52
Apparent Power, Phase X = A/B/C/T (PWRS.X) (A: 0x821, B: 0x822, C: 0x824, T: 0x827) . . . . . . . . . . . . . . .52
Voltage and Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
RMS Volts, Phase X = A/B/C (V.X) (A: 0x831, B: 0x832, C: 0x834) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
RMS Amps, Phase X = A/B/C/N (I.X) (A: 0x841, B: 0x842, C: 0x844, N: 0x840) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
Power Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
Power Factor (PF.T) (0x867) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
Energy
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
Real Energy, Phase A/B/C/T (ENRP.X) (A: 0x8C1, B: 0x8C2, C: 0x8C4, T: 0x8C7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
Reactive Energy, Phase A/B/C/T (ENRQ.X) (A: 0x8D1, B: 0x8D2, C: 0x8D4, T: 0x8D7) . . . . . . . . . . . . . . . . .54
Apparent Energy, Phase A/B/C/T (ENRS.X) (A: 0x871, B: 0x872, C: 0x874, T: 0x877) . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
Theory of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
Analog Front-End Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
Digital Signal Processing (DSP) Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
Digital Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
Per Sample Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56
Per DSP Cycle Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56
Energy Accumulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58
No-Zero-Crossing Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
Phase Sequence Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
RMS Voltage, RMS Current, and Energy Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
Power Calculation (Active, Reactive, Apparent) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
Energy Accumulation Start Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60
No-Load Feature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60
On Demand Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60
RMS Volts, RMS Amps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60
Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
Power Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
4
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Low-Power, Multifunction, Polyphase AFE
MAXQ3180
TABLE OF CONTENTS (continued)
Line Frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
Phasor Angles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
Meter Pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
Generating Pulses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
Meter Constant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
Overvoltage and Overcurrent Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
Meter Units to Real Units Conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
Units Conversion Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65
Calibration Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65
Calibration Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65
Calibrating Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
Calibrating Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
Calibrating Phase Offset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67
Interfacing the MAXQ3180 to External Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68
Connections to the Power Source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68
Sensor Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68
Voltage Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68
Voltage-Divider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68
Voltage Transformer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
Current Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
Current Shunt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
Current Transformer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
Advanced Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
Modifying the ADC Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
Fine-Tuning the DSP Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70
Fine-Tuning the Line Frequency Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70
Fundamental Mode Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70
Harmonic Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70
Low-Power Measurement Mode (LOWPM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
Advanced Calibrations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
Calibrating Current Offset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
Calibrating Linearity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
Calibrating Power/Energy Gain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
Multipoint Phase Offset Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
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