模数转换器简化用于变电站控制的电力线监控系统设计
2009-05-21 09:58:26 来源:大比特资讯 点击:1100
ADI 的新型多通道、同步采样 ADC 可实现每通道高达200 kSPS 的采样率,采用5V 电源供电。
Analog Devices, Inc,全球领先的高性能信号处理解决方案供应商,最新推出简化下一代电力线监控系统设计的同步采样 ADC(模数转换器)。随着全球电力需求的增加,对更高效的变电站和“智能电网”管理的需求也在不断增加。电力公司需要电力线监控系统,以对能量的消耗情况、成本和质量进行监视和控制,并保护昂贵的设备不被电源浪涌和恶劣的暴风雨毁坏。
“ADI 公司的新型同步采样 ADC 可提供下一代电力线监控系统设计所需的分辨率和性能,确保将电力可靠地传送到遍及世界每个角落的上百万个用户,”ADI 公司精密信号处理产品线总监 Leo McHugh 表示,“ADI 提供种类广泛的半导体解决方案,能应对能量监控系统中,从电表到变电站等各个环节提出的设计挑战。”
ADI 公司同时提供16位八通道 AD7606 和14位八通道 AD7607同时采样 ADC的六通道或四通道版本,可实现90 dB 的 SNR(信噪比)。可选的过采样模式进一步提高了 SNR 性能,减少了代码扩展,并增强了抗混叠能力。多通道集成方便实现变电站设备中的三相 I & V(电流和电压)测量和零线监控,这使得电力线监控系统能够监测和管理电网上发生的异常事件,比如电气故障或者短路。AD7606和 AD7607同步采样 ADC 采用5V 模拟电源、1.8V 至5V 逻辑电源供电,内置具有高输入阻抗和±16.5V 输入箝位的前端抗混叠滤波器。此外,与竞争性解决方案相比,它内置了基准电压,仅需很少的去耦电容,可提供更高的集成度。这些新器件具有真正的双极性模拟输入范围 (±5 V 和 ±10 V),在对宽动态范围的双极性电压和电流进行采样时,还能够保存相位信息。
关于 AD7606 和 AD7607 同步采样 ADC
AD7606 和 AD7607 同步采样 ADC 片上包含 LDO(低压差稳压器)、基准电压和缓冲器、跟踪与保持电路、信号调理电路、片上转换时钟以及高速并口和串口。这些新型器件还内置低噪声、高输入阻抗(独立于采样率)信号调整放大器,其-3dB 输入带宽为10kHz,模拟输入阻抗为1 兆欧,增益误差仅为0.1%,失调误差仅为0.01%。AD7606 和 AD7607 同步采样 ADC 集成了一个前端抗混叠滤波器,衰减约为40 dB,同时能以高达200 kSPS 的快速吞吐率进行采样。转换过程和数据采集通过 CONVST 信号和内部振荡器进行控制。两个 CONVST 引脚使八个模拟输入或者两组四个模拟输入通道能够同步采样,以允许变压器之间存在相位差。
供货、报价与配套器件
器件号 分辨率 供货 千片订量报价 封装
AD7606 16位 样片 23.10美元/片 64引脚 LQFP(薄型方形扁平封装)
AD7607 14位 样片 18.48美元/片 64引脚 LQFP
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在设计用于准确监测和控制重要电气参数(包括电流、电压和功率)的系统中,模数转换器(ADC)使用同步采样来监测和控制电压和电流。速度和精度是其中一些重要的参数,它们有助于更大限度提升信号链的性能。此外,通道密度更高的ADC有助于缩小电路板尺寸,并增加通过给定电路板传输的数据量。
示波器中的垂直精度概念就显得尤为重要,它衡量的是电压与实际被测信号电压之间的一致性。而要实现高垂直精度,关键在于两个因素:一是模数转换器(ADC)的位数,二是示波器的本底噪声。
技术型授权代理商Excelpoint世健的工程师Nathan Xiao介绍了ADI的模拟变送器、数字化变送器、智能变送器等不同类型的方案特性,并推荐了产品组合方案,包括精密放大器、精密基准电压源、精密模数转换器和低功耗微处理器等。
在不断需要更高性能和效率的实时功率变换领域,投身研究可扩展且可持续的工业和汽车类功率变换解决方案对设计人员来说至关重要。反过来,这种需求又对伺服驱动、电力输送、电网基础设施和车载充电应用中的实时控制系统提出了更高的要求,包括每秒百万条指令(MIPS)、脉宽调制器(PWM)和模数转换器(ADC)。
基站接收器设计是一项艰巨的任务。典型接收器组件包括混频器、低噪声放大器(LNA)和模数转换器(ADC)等,这些器件随着时间推移而不断改善。
为实现栅瓣可视化,可以将其类比为采样系统中的混叠现象。在模数转换器(ADC)中,接收器结构通常会对频率进行欠采样。

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