Tillämpning av en 8-kanals ADC med samtidig sampling (CM2248) i kraftsystem

01 Inledning

CM2248 är en 16-bitars, 8-kanalig ADC med samtidig sampling som lanserats av Simu Microelectronics. Varje kanal integrerar skydd mot överspänning på analog ingång, ett andraordningens antialiasfilter, en sample-hold-förstärkare, en 16-bitars SAR-ADC och ett flexibelt digitalt filter på chipet.

CM2248 fungerar med en enkel 5 V matning och stödjer sanna bipolära insignalers omfång på ±10 V eller ±5 V. Alla kanaler kan sampla och mata ut data med en datahastighet på 200 kSPS. Den analoga ingångsimpedansen för varje kanal är 1 MΩ, och skyddskretsen för ingången tål överspänning upp till ±16,5 V. Komponenten är pinekompatibel med ADI:s AD7606 och TIs ADS8588.

Utseendet hos struktur

Pinnkonfiguration

Arkitekturdiagram

Typisk anslutningsdiagram

02 Funktioner

(1)Bipolära analoga ingångsområden: ±10 V, ±5 V

(2)5 V analog matning, VDRIVE: 2,3 V till 5 V

(3)8 ingångskanaler med samtidig sampling

(4)LQFP64 10 × 10 paket

(5 ) Fullt integrerad datainsamlingslösning

--Skydd med klämskydd för analoga ingångar

--Ingångsbuffer med 1 MΩ analog ingångsimpedans

--Analog anti-aliasingfilter av andra ordningen

--Precisionreferens och buffert på kretsen

--16-bitars, 200 kSPS ADC (alla kanaler)

--Översamplingsförmåga via digital filtrering

(6)Flexibla parallella/seriella gränssnitt

--Kompatibelt med SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP

(7)Prestanda

--Analoga ingångar skyddade mot ESD upp till 8 kV

--92 dB SNR, –105 dB THD

--±1 LSB INL, ±0,8 LSB DNL

--Låg effektförbrukning: 150 mW i driftsläge, 30 mW i vänteläge

03 Lösningsöversikt

Ett elförsöksystem består av två huvudkomponenter: primärsystemet (högspänning, inklusive generatorer, elnät och laster) och sekundärsystemet (lågspänning, som säkerställer primärsystemets säkra, tillförlitliga och ekonomiska drift genom dess informationssystem och styrningsmekanismer). För att minska den totala installerade effekt och förbättra driftsäkerheten och ekonomin av eldistributionen har sammankoppling av elförsöksystem blivit en viktig trend. Detta gör emellertid nätet mer sårbart, där lokala fel kan hota hela elförsöksystemet. Därför har elförsöksövervakningssystem blivit en avgörande del för att säkerställa tillförlitlig drift av nätet. CM2248 används främst inom två nyckelområden av elförsöksystem:

Elövervakningssystem

Effekthanteringssystem kan kontinuerligt övervaka driftstatusen för elsystemet samtidigt som de registrerar data och händelser som sker i systemet. Viktiga parametrar som övervakas inkluderar:

1. Spänning: Ögonblicklig spänning, spänningsfasorer (effektivvärde och fas), grundtonsfasorer, harmoniska spänningsfasorer, etc.

2. Ström: Ögonblicklig ström, strömfasorer, grundton- och harmoniska fasorer

3. Frekvens

4. Effekt: Aktiv effekt, reaktiv effekt, skenbar effekt

5. Energi: Aktiv energi och reaktiv energi

6. Driftstatus för olika komponenter

CM2248 är en analogen frontände med 8 kanaler för samtidig avkodning, vilket gör det enkelt att mäta verklig spänning, ström och fasförskjutningar. Detta möjliggör enkel beräkning av effektfaktor, skenbar effekt, energi och mer. Dessutom gör dess höga ESD-skydd och omfattande produktionstestning den mycket lämplig för tillämpningar inom effektsystem.

Integration av ny energi i elnätet (vind, sol, etc.)

För tillförlitlig nätverksdrift finns stränga krav för integrering av förnybara energikällor såsom vind- och solkraft. Detta inkluderar uppfyllelse av frekvens-, effektfaktor- och andra kriterier. Integrationen av förnybar energi kräver omvandling från likström till växelström (DC-AC), och spännings/strömmätning för omvandlaren kräver också ett högpresterande samplingsystem med simultan sampling för att uppfylla kraven för anslutning till elnätet. CM2248 är mycket lämplig för att möta dessa krav.

04 Produktfördelar

Sammanfattningsvis erbjuder CM2248 hög integration, ett högt SNR på 92 dB och utmärkt distortionsegenskaper med –105 dB THD, vilket gör den mycket lämplig för högprecisions insamling av signalförstärkning i olika ATE-tillämpningar. När det gäller prestanda konkurrerar CM2248 direkt med ADI:s AD7606 och TI:s ADS8588.