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Pin-Konfiguration
Anwendungen
Datenerfassungssysteme
Überwachungs- und Schutzsysteme für Stromleitungen
Mehrachsige Positioniersysteme
Mehrphasen-Motorsysteme
Mess- und Regelungstechnik
Aussehende Abmessungen
Typisches Anschlussdiagramm
ANWENDUNGSFALL
**Anwendung des 8-Kanal-Simultansampling-ADC (CM2248) in Stromversorgungssystemen**
01 Einleitung
CM2248 ist ein 16-Bit-, 8-Kanal-Simultansampling-ADC von SIMO Microelectronics. Jeder Kanal integriert einen analogen Eingangs-Clamp-Schutz, ein Anti-Aliasing-Filter zweiter Ordnung, einen Track-and-Hold-Verstärker und einen 16-Bit-SAR-ADC sowie flexible digitale On-Chip-Filter.
CM2248 arbeitet mit einer einzigen 5-V-Versorgungsspannung und kann echte bipolare Eingangssignale von ±10 V oder ±5 V verarbeiten. Alle Kanäle unterstützen eine Durchsatzrate von bis zu 200 kSPS für Abtastung und Datenausgabe. Die analoge Eingangsimpedanz beträgt 1 MΩ, und die Eingangs-Clamp-Schutzschaltung hält Überspannungen von bis zu ±16,5 V stand. CM2248 ist pin-kompatibel mit ADI’s AD7606 und TI’s ADS8588.
02 CM2248 Merkmale
Bipolare analoge Eingangsbereiche: ±10 V, ±5 V
5-V-Analogversorgung, VDRIVE: 2,3 V bis 5 V
8-kanalige gleichzeitige Abtast-Eingänge
LQFP64 10 × 10 Gehäuse
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Vollständig integrierte Datenerfassungslösung
Schutz durch Analogeingangs-Clamp
Eingangspuffer mit 1 MΩ analogem Eingangswiderstand
Zweiter Ordnung Anti-Aliasing-Analogfilter
Präzisions-Referenzspannung und Puffer auf dem Chip
16-Bit, 200 kSPS ADC (alle Kanäle)
Überabtastungsfähigkeit über digitale Filter
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Flexible parallele/serielle Schnittstellen
SPI / QSPI / MICROWIRE / DSP-kompatibel
Leistung
92 dB SNR, −105 dB THD
±1 LSB INL, ±0,8 LSB DNL
Geringer Stromverbrauch: 150 mW im Betriebsmodus, 30 mW im Standby-Modus
ESD-Bewertung für analoge Eingänge bis zu 8 kV
ALLE produkte besteht strenge Zuverlässigkeitsprüfungen
03 Lösungsübersicht
Ein Stromversorgungssystem besteht aus einem Primärsystem (Hochspannung, einschließlich Generatoren, Stromnetzen und Lasten) und einem Sekundärsystem (Niederspannung, einschließlich Informationssystemen und Steuermechanismen, die den sicheren, zuverlässigen und wirtschaftlichen Betrieb des Primärsystems sicherstellen). Um die gesamte installierte Leistungskapazität zu reduzieren und die Zuverlässigkeit sowie Wirtschaftlichkeit der Energieversorgung zu verbessern, hat sich die Vernetzung von Stromversorgungssystemen zu einem wichtigen Trend entwickelt. Dies erhöht jedoch auch die Anfälligkeit des Stromnetzes, da lokale Störungen das gesamte System gefährden können. Daher sind Stromüberwachungssysteme zu einem unverzichtbaren Bestandteil für einen zuverlässigen Netzbetrieb geworden. Der CM2248 wird hauptsächlich in zwei zentralen Bereichen von Stromversorgungssystemen eingesetzt:
Stromüberwachungssysteme
Stromüberwachungssysteme können den Betriebszustand des Stromversorgungssystems in Echtzeit überwachen und gleichzeitig Betriebsdaten und Ereignisse aufzeichnen. Zu den gemessenen Hauptparametern gehören:
Spannung: Augenblicksspannung, Spannungsphasoren (Effektivwert und Phase), Grundwellen-Spannungsphasoren, harmonische Spannungsphasoren
Strom: Augenblicksstrom, Stromphasoren, Grundwellen- und harmonische Stromphasoren
Frequenz
Leistung: Wirkleistung / Blindleistung, Scheinleistung
Energie: Wirkenergie und Blindenergie
Betriebszustand der verschiedenen Komponenten
CM2248 ist ein Einzelchip-Analog-Frontend mit 8 Kanälen für simultanes Abtasten, das eine einfache Messung von Echtzeit-Spannung und -Strom sowie deren Phasendifferenzen ermöglicht. Dadurch lassen sich Leistungsfaktor, Scheinleistung und Energie leicht berechnen. Seine hohe ESD-Schutzstufe und strenge Serienproduktionsprüfungen machen ihn besonders geeignet für Anwendungen in Stromversorgungssystemen.
Netzgekoppelte Wechselrichter für erneuerbare Energien
Um einen zuverlässigen Netzbetrieb sicherzustellen, müssen erneuerbare Energiequellen wie Wind- und Solarenergie strenge Anforderungen an Parameter wie Frequenz und Leistungsfaktor erfüllen, wenn sie ans Netz angeschlossen werden. Daher ist eine Gleichstrom-Wechselstrom-Umrichtung erforderlich, und die genaue Überwachung von Umrichterspannung und -strom erfordert ein hochpräzises simultanes Abtastsystem. Der CM2248 erfüllt diese Anforderungen effektiv.
04 Produktvorteile
Zusammenfassend bietet der CM2248 eine hohe Integration, ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis von 92 dB und hohe Zuverlässigkeit, wodurch er sich besonders gut für die hochpräzise Abtastung verschiedener Signale in Stromversorgungssystemen eignet. Hinsichtlich der Leistung ist der CM2248 vergleichbar mit dem AD7606 von ADI und dem ADS8588 von TI.
