模數(shù)轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)化用于變電站控制的電力線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2009-05-21 09:58:26 來源:大比特資訊 點(diǎn)擊:1004
ADI 的新型多通道、同步采樣 ADC 可實(shí)現(xiàn)每通道高達(dá)200 kSPS 的采樣率,采用5V 電源供電。
Analog Devices, Inc,全球領(lǐng)先的高性能信號(hào)處理解決方案供應(yīng)商,最新推出簡(jiǎn)化下一代電力線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的同步采樣 ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)。隨著全球電力需求的增加,對(duì)更高效的變電站和“智能電網(wǎng)”管理的需求也在不斷增加。電力公司需要電力線監(jiān)控系統(tǒng),以對(duì)能量的消耗情況、成本和質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)視和控制,并保護(hù)昂貴的設(shè)備不被電源浪涌和惡劣的暴風(fēng)雨毀壞。
“ADI 公司的新型同步采樣 ADC 可提供下一代電力線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的分辨率和性能,確保將電力可靠地傳送到遍及世界每個(gè)角落的上百萬個(gè)用戶,”ADI 公司精密信號(hào)處理產(chǎn)品線總監(jiān) Leo McHugh 表示,“ADI 提供種類廣泛的半導(dǎo)體解決方案,能應(yīng)對(duì)能量監(jiān)控系統(tǒng)中,從電表到變電站等各個(gè)環(huán)節(jié)提出的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)?!?
ADI 公司同時(shí)提供16位八通道 AD7606 和14位八通道 AD7607同時(shí)采樣 ADC的六通道或四通道版本,可實(shí)現(xiàn)90 dB 的 SNR(信噪比)??蛇x的過采樣模式進(jìn)一步提高了 SNR 性能,減少了代碼擴(kuò)展,并增強(qiáng)了抗混疊能力。多通道集成方便實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備中的三相 I & V(電流和電壓)測(cè)量和零線監(jiān)控,這使得電力線監(jiān)控系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)和管理電網(wǎng)上發(fā)生的異常事件,比如電氣故障或者短路。AD7606和 AD7607同步采樣 ADC 采用5V 模擬電源、1.8V 至5V 邏輯電源供電,內(nèi)置具有高輸入阻抗和±16.5V 輸入箝位的前端抗混疊濾波器。此外,與競(jìng)爭(zhēng)性解決方案相比,它內(nèi)置了基準(zhǔn)電壓,僅需很少的去耦電容,可提供更高的集成度。這些新器件具有真正的雙極性模擬輸入范圍 (±5 V 和 ±10 V),在對(duì)寬動(dòng)態(tài)范圍的雙極性電壓和電流進(jìn)行采樣時(shí),還能夠保存相位信息。
關(guān)于 AD7606 和 AD7607 同步采樣 ADC
AD7606 和 AD7607 同步采樣 ADC 片上包含 LDO(低壓差穩(wěn)壓器)、基準(zhǔn)電壓和緩沖器、跟蹤與保持電路、信號(hào)調(diào)理電路、片上轉(zhuǎn)換時(shí)鐘以及高速并口和串口。這些新型器件還內(nèi)置低噪聲、高輸入阻抗(獨(dú)立于采樣率)信號(hào)調(diào)整放大器,其-3dB 輸入帶寬為10kHz,模擬輸入阻抗為1 兆歐,增益誤差僅為0.1%,失調(diào)誤差僅為0.01%。AD7606 和 AD7607 同步采樣 ADC 集成了一個(gè)前端抗混疊濾波器,衰減約為40 dB,同時(shí)能以高達(dá)200 kSPS 的快速吞吐率進(jìn)行采樣。轉(zhuǎn)換過程和數(shù)據(jù)采集通過 CONVST 信號(hào)和內(nèi)部振蕩器進(jìn)行控制。兩個(gè) CONVST 引腳使八個(gè)模擬輸入或者兩組四個(gè)模擬輸入通道能夠同步采樣,以允許變壓器之間存在相位差。
供貨、報(bào)價(jià)與配套器件
器件號(hào) 分辨率 供貨 千片訂量報(bào)價(jià) 封裝
AD7606 16位 樣片 23.10美元/片 64引腳 LQFP(薄型方形扁平封裝)
AD7607 14位 樣片 18.48美元/片 64引腳 LQFP
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在設(shè)計(jì)用于準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和控制重要電氣參數(shù)(包括電流、電壓和功率)的系統(tǒng)中,模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)使用同步采樣來監(jiān)測(cè)和控制電壓和電流。速度和精度是其中一些重要的參數(shù),它們有助于更大限度提升信號(hào)鏈的性能。此外,通道密度更高的ADC有助于縮小電路板尺寸,并增加通過給定電路板傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。
示波器中的垂直精度概念就顯得尤為重要,它衡量的是電壓與實(shí)際被測(cè)信號(hào)電壓之間的一致性。而要實(shí)現(xiàn)高垂直精度,關(guān)鍵在于兩個(gè)因素:一是模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的位數(shù),二是示波器的本底噪聲。
技術(shù)型授權(quán)代理商Excelpoint世健的工程師Nathan Xiao介紹了ADI的模擬變送器、數(shù)字化變送器、智能變送器等不同類型的方案特性,并推薦了產(chǎn)品組合方案,包括精密放大器、精密基準(zhǔn)電壓源、精密模數(shù)轉(zhuǎn)換器和低功耗微處理器等。
在不斷需要更高性能和效率的實(shí)時(shí)功率變換領(lǐng)域,投身研究可擴(kuò)展且可持續(xù)的工業(yè)和汽車類功率變換解決方案對(duì)設(shè)計(jì)人員來說至關(guān)重要。反過來,這種需求又對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)、電力輸送、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和車載充電應(yīng)用中的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)提出了更高的要求,包括每秒百萬條指令(MIPS)、脈寬調(diào)制器(PWM)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。
基站接收器設(shè)計(jì)是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。典型接收器組件包括混頻器、低噪聲放大器(LNA)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)等,這些器件隨著時(shí)間推移而不斷改善。
為實(shí)現(xiàn)柵瓣可視化,可以將其類比為采樣系統(tǒng)中的混疊現(xiàn)象。在模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)中,接收器結(jié)構(gòu)通常會(huì)對(duì)頻率進(jìn)行欠采樣。
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