Microchip Technology MCP3901EV-MCU16 Data Sheet

Page of 30
Installation and Operation
 2010 Microchip Technology Inc.
DS51915A-page 13
2.1.3
Power Factor Compensation
One of the major tasks in energy meter design is to minimize the effect of the power 
factor variations on measurement accuracy. In order to have accurate measurements 
over a wide range of power factors, it is necessary to have the same delays on both 
current and voltage channels. Any difference in values between the two delays will 
cause undesirable variations in the measurement of power and energy, as shown on 
the display, according to the power factor. The external passive components can 
induce a phase shift because of the part’s value tolerances.
The MCP3901 device contains a phase delay compensation block that adds extra 
delays on one channel relative to the other, compensating for the power factor 
variations.
The extra delays added are controlled by the user through an internal Phase Delay reg-
ister (kk) on the MCP3901 device. Figure 2-3 illustrates the measurement accuracy at 
different power factors and for different Phase Delay register values. It shows how a 
small delay was necessary on one of the channels to achieve minimum errors on a 
wider range of angles.
FIGURE 2-3:
Error vs. Phase Angle vs. Phase Delay Register.
The value of the Phase Delay register is automatically computed during the meter cal-
ibration routine. Power meter calibration and all of the processes that are performed 
are described in Section 2.2 “Calibration Procedure”.
Once written into the MCP3901 ADC Phase Delay register, the Phase Delay block 
inside the MCP3901 ADC compensates for power-factor-related errors. This method 
decreases the computation requirement on the PIC18F25K20 MCU.
Error VS Angle VS Phase Delay Register (kk)
-0.3
-0.25
-0.2
-0.15
-0.1
-0.05
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
-90
-60
-30
0
30
60
90
Angle (degrees)
Error (%)
kk=-1
kk=-2
kk=0
kk=1