Penerapan ADC Sampling Simultan 8-Saluran (CM2248) dalam Sistem Tenaga

01 Pengantar

CM2248 adalah ADC sampling simultan 16-bit, 8-saluran yang diluncurkan oleh Simu Microelectronics. Setiap saluran mengintegrasikan proteksi pengamanan masukan analog, filter anti-aliasing orde kedua, penguat track-and-hold, ADC SAR 16-bit, dan filter digital on-chip yang fleksibel.

CM2248 beroperasi dari catu daya tunggal 5 V sambil mendukung sinyal masukan bipolar sejati ±10 V atau ±5 V. Semua saluran dapat melakukan sampling dan mengeluarkan data pada laju throughput 200 kSPS. Impedansi masukan analog setiap saluran adalah 1 MΩ, dan rangkaian proteksi pengamanan masukan dapat menahan tegangan lebih hingga ±16,5 V. Perangkat ini kompatibel secara pin dengan AD7606 dari ADI dan ADS8588 dari TI.

Tampilan dari struktur

Konfigurasi pin

Diagram Arsitektur

Diagram Koneksi Tipikal

02 Fitur

(1)Rentang masukan analog bipolar: ±10 V, ±5 V

(2)catu daya analog 5 V, VDRIVE: 2,3 V hingga 5 V

(3)8 saluran masukan sampling simultan

(4)Paket LQFP64 10 × 10

(5 ) Solusi akuisisi data terintegrasi penuh

--Proteksi penjepit input analog

--Buffer masukan dengan impedansi masukan analog 1 MΩ

--Filter analog anti-aliasing orde kedua

--Referensi presisi dan buffer pada-chip

--aDC 16-bit, 200 kSPS (semua saluran)

--Kemampuan oversampling melalui penyaringan digital

(6)Antarmuka paralel/serial yang fleksibel

--Kompatibel dengan SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP

(7)Kinerja

--ESD masukan analog hingga 8 kV

--sNR 92 dB, THD –105 dB

--±1 LSB INL, ±0,8 LSB DNL

--Konsumsi daya rendah: 150 mW dalam mode operasi, 30 mW dalam mode siaga

03 Gambaran Solusi

Sistem tenaga terdiri dari dua komponen utama: sistem primer (tegangan tinggi, termasuk generator, jaringan listrik, dan beban) dan sistem sekunder (tegangan rendah, yang memastikan operasi sistem primer yang aman, andal, dan ekonomis melalui sistem informasi dan mekanisme kontrolnya). Untuk mengurangi kapasitas terpasang total serta meningkatkan keandalan dan efisiensi pasokan listrik, interkoneksi sistem tenaga telah menjadi tren utama. Namun, hal ini juga membuat jaringan lebih rentan, dengan gangguan lokal berpotensi mengancam seluruh sistem tenaga. Oleh karena itu, sistem pemantauan listrik telah menjadi bagian penting dalam menjamin operasi yang andal dari jaringan listrik. CM2248 terutama digunakan dalam dua area utama sistem tenaga:

Sistem pemantauan daya

Sistem pemantauan daya dapat terus memantau status operasional sistem tenaga listrik sambil mencatat data dan kejadian yang terjadi dalam sistem. Parameter utama yang dipantau meliputi:

1. Tegangan: Tegangan sesaat, phasor tegangan (nilai RMS dan fase), phasor tegangan fundamental, phasor harmonik tegangan, dan sebagainya.

2. Arus: Arus sesaat, phasor arus, phasor fundamental dan harmonik

3. Frekuensi

4. Daya: Daya aktif, daya reaktif, daya semu

5. Energi: Energi aktif dan energi reaktif

6. Status operasional berbagai komponen

CM2248 adalah analog front end dengan pengambilan sampel simultan 8 saluran, memudahkan pengukuran tegangan, arus, dan perbedaan fase secara nyata. Ini memungkinkan perhitungan faktor daya, daya semu, energi, dan lainnya dengan mudah. Selain itu, perlindungan ESD yang tinggi dan pengujian produksi yang ketat membuatnya sangat cocok untuk aplikasi sistem tenaga listrik.

Integrasi Jaringan Energi Baru (Angin, Surya, dll.)

Untuk operasi jaringan yang andal, terdapat persyaratan ketat dalam mengintegrasikan sumber energi terbarukan seperti tenaga angin dan tenaga surya. Ini mencakup pemenuhan frekuensi, faktor daya, dan kriteria lainnya. Integrasi energi terbarukan memerlukan inversi DC-AC, dan pemantauan tegangan/arus untuk inverter juga menuntut sistem pengambilan sampel simultan presisi tinggi agar memenuhi persyaratan sambungan jaringan. CM2248 sangat cocok untuk memenuhi kebutuhan tersebut.

04 Keunggulan Produk

Secara ringkas, CM2248 menawarkan integrasi tinggi, SNR tinggi sebesar 92 dB, serta kinerja distorsi yang sangat baik dengan THD –105 dB, menjadikannya sangat cocok untuk akuisisi umpan balik sinyal presisi tinggi dalam berbagai aplikasi ATE. Dari segi kinerja, CM2248 secara langsung bersaing dengan AD7606 buatan ADI dan ADS8588 buatan TI.