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Aplicación de un ADC de muestreo simultáneo de 8 canales (CM2248) en sistemas de potencia
01 Introducción
El CM2248 es un ADC de 16 bits y 8 canales con muestreo simultáneo lanzado por Simu Microelectronics. Cada canal integra protección de bloqueo de entrada analógica, un filtro anti-aliasing de segundo orden, un amplificador de retención y seguimiento, un ADC SAR de 16 bits y un filtro digital flexible integrado.
El CM2248 funciona con una única fuente de alimentación de 5 V mientras soporta señales de entrada verdaderamente bipolares de ±10 V o ±5 V. Todos los canales pueden muestrear y emitir datos a una velocidad de transferencia de 200 kSPS. La impedancia de entrada analógica de cada canal es de 1 MΩ, y el circuito de protección de bloqueo de entrada puede soportar sobretensiones de hasta ±16,5 V. El dispositivo es compatible por pines con el AD7606 de ADI y el ADS8588 de TI.
Aspecto del estructura
Configuración de pines
Diagrama de arquitectura
Diagrama típico de conexión
02 Características
(1)Rangos de entrada analógica bipolar: ±10 V, ±5 V
(2)fuente analógica de 5 V, VDRIVE: 2,3 V a 5 V
(3)8 canales de entrada con muestreo simultáneo
(4)Paquete LQFP64 de 10 × 10
(5 ) Solución integrada completamente de adquisición de datos
--Protección con diodos limitadores en la entrada analógica
--Buffer de entrada con impedancia de entrada analógica de 1 MΩ
--Filtro analógico anti-aliasing de segundo orden
--Referencia y buffer de precisión integrados
--aDC de 16 bits, 200 kSPS (todos los canales)
--Capacidad de sobremuestreo mediante filtrado digital
(6)Interfaces paralelas/seriales flexibles
--Compatible con SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP
(7)Rendimiento
--ESD de entrada analógica hasta 8 kV
--relación señal-ruido de 92 dB, THD de –105 dB
--±1 LSB INL, ±0.8 LSB DNL
--Bajo consumo de energía: 150 mW en modo de funcionamiento, 30 mW en modo de espera
03 Resumen de la solución
Un sistema de potencia consta de dos componentes principales: el sistema primario (alta tensión, que incluye generadores, redes eléctricas y cargas) y el sistema secundario (baja tensión, que garantiza el funcionamiento seguro, confiable y económico del sistema primario mediante sus sistemas de información y mecanismos de control). Para reducir la capacidad instalada total y mejorar la fiabilidad y economía del suministro eléctrico, la interconexión de los sistemas de potencia se ha convertido en una tendencia importante. Sin embargo, esto también hace que la red sea más vulnerable, con fallas localizadas que podrían amenazar a todo el sistema eléctrico. En consecuencia, los sistemas de monitoreo de energía se han convertido en una parte esencial para garantizar el funcionamiento confiable de la red. El CM2248 se utiliza principalmente en dos áreas clave de los sistemas de potencia:
Sistema de monitoreo de energía
Los sistemas de monitoreo de energía pueden supervisar continuamente el estado operativo del sistema eléctrico mientras registran datos y eventos que ocurren en el sistema. Los parámetros clave monitoreados incluyen:
Voltaje: Tensión instantánea, fasores de tensión (valor eficaz y fase), fasores de tensión fundamental, fasores de tensión armónica, etc.
Corriente: Corriente instantánea, fasores de corriente, fasores fundamentales y armónicos
Frecuencia
Potencia: Potencia activa, potencia reactiva, potencia aparente
Energía: Energía activa y energía reactiva
Estado operativo de diversos componentes
El CM2248 es un front-end analógico de 8 canales con muestreo simultáneo, lo que facilita la medición en tiempo real de tensión, corriente y diferencias de fase. Esto permite el cálculo sencillo del factor de potencia, potencia aparente, energía y más. Además, su alta protección contra ESD y sus rigurosas pruebas de producción lo hacen altamente adecuado para aplicaciones en sistemas de potencia.
Integración en la red de nuevas energías (eólica, solar, etc.)
Para un funcionamiento fiable de la red, existen requisitos estrictos para la integración de fuentes de energía renovable, como la energía eólica y solar. Esto incluye cumplir con criterios de frecuencia, factor de potencia y otros. La integración de energías renovables requiere la conversión de corriente continua a alterna (DC-AC), y el monitoreo de voltaje/corriente para el inversor también exige un sistema de muestreo simultáneo de alta precisión para cumplir con los requisitos de conexión a la red. El CM2248 es especialmente adecuado para satisfacer estas demandas.
04 Ventajas del Producto
En resumen, el CM2248 ofrece una alta integración, una SNR elevada de 92 dB y un excelente rendimiento de distorsión con una THD de –105 dB, lo que lo hace muy adecuado para la adquisición de retroalimentación de señales de alta precisión en diversas aplicaciones de ATE. En cuanto al rendimiento, el CM2248 compite directamente con el AD7606 de ADI y el ADS8588 de TI.
