Высокоточное измерение параметров электросети на базе ADS131E

27 октября 2014

Texas Instrumentsновостьинтегральные микросхемыАЦП/ЦАП

ADS131E

Для измерения электроэнергии в трёхфазных и однофазных сетях Texas Instruments предлагает полный перечень компонентов. Представленное ниже решение позволяет реализовать высокоинтегрированное устройство для систем измерения параметров электросети. Использование таких элементов, как: изолирующий усилитель AMC1100, четырёхканальный цифровой изолятор ISO7241C, высокопроизводительный микроконтроллер TMS320F28027 в связке с сигма дельта АЦП семейства ADS131E08 позволяет реализовать трёхфазный счётчик электроэнергии с малым энергопотреблением и высокой линейностью измерений, которые удовлетворяет требованиям 1.0 и 0.5 класса точности.

Блок-диаграмма прибора измерения состояния электросети

Блок-схема прибора измерения параметров электросети

Измерительная часть предложенного решения реализована на микросхемах серии ADS131E — 24-бит сигма дельта АЦП. На сегодняшний день серия ADS131E представлена тремя микросхемами, отличающихся между собой количеством входных каналов: ADS131E04 — 4 канала; ADS131E06 — 6 каналов; ADS131E08 — 8 каналов. В остальном микросхемы ADS131E полностью идентичны, включая корпуса и характеристики используемых 24-битных сигма дельта АЦП, что позволяет производить изменение количества каналов без существенных конструктивных изменений платы.

Особенностями АЦП является высокая степень интеграции при небольшом энергопотреблении — в среднем 2 мВт/канал. АЦП ADS131E04/ADS131E08 являются интегрированным решением, содержащим следующие блоки:

  • 24-битные сигма дельта АЦП, по одному на канал, с возможностью одновременного измерения;
  • источник опорного напряжения (ИОН);
  • усилитель с программируемым коэффициентом усиления (PGA),
  • компараторы для обнаружение сбоев в линии;
  • для тестирования сигнального тракта в АЦП встроен генератор сигналов.

Такая интеграции позволяет упростить сигнальный тракт и обеспечить полную обработку сигнала на минимальной площади.

Основные параметры ADS131E04 ADS131E06 ADS131E08
Разрядность 24 бит
Частота выборки (макс.) 64 квыб/с
Количество входных каналов 4 6 8
SNR 107 дБ
Потребляемая мощность (тип.) 9.3 мВт 12.7 мВт 16 мВт
Цифровой интерфейс SPI
Аналоговое напряжение питания 2.…5.25 В
Цифровое напряжение питания 1.8…3.6 В
Режим работы ИОН внутренний, внешний
Рабочий диапазон температур -40…105°C
Корпус 64 TQFP

Гальваническая развязка в предложенном решении обеспечивается как по входу, так и по выходу.

Для защиты входных цепей измерительного тракта предлагается использовать изолирующий усилитель AMC1100. Усилитель AMC1100 обеспечивает гальваническую развязку 4.25 кВ при этом обеспечивается усиление G=8 с точностью 1%.

В качестве гальванической развязки цифровых сигналов используется цифровой изолятор ISO7241, который кроме гальванической развязки обеспечивает необходимые скорости передачи данных.

•••

Наши информационные каналы

О компании Texas Instruments

В середине 2001 г. компании Texas Instruments и КОМПЭЛ заключили официальное дистрибьюторское соглашение, которое явилось результатом длительной и успешной работы КОМПЭЛ в качестве официального дистрибьютора фирмы Burr-Brown. (Как известно, Burr-Brown вошла в состав TI так же, как и компании Unitrode, Power Trend и Klixon). С этого времени компания КОМПЭЛ получила доступ к поставке всей номенклатуры производимых компанией TI компонен ...читать далее

Товары
Наименование
ADS131E04IPAG (TI)
ADS131E08IPAG (TI)
AMC1100DUB (TI)
AMC1100DUBR (TI)
ISO7241CDWR (TI)
ISO7241CDW (TI)
TMS320F28027PTS (TI)
Поиск по параметрам
АЦП от Texas Instruments