交流線路監(jiān)控不可或缺的工業(yè)級隔離ADC

成都弱電公司訊：

不斷擴(kuò)張的數(shù)據(jù)處理中心監(jiān)控系統(tǒng)，越來越智能的工業(yè)電表，甚至于基礎(chǔ)設(shè)施施工者經(jīng)常使用的便攜式發(fā)電機(jī)，從復(fù)雜到簡樸，無論大小，這些設(shè)備里都安裝了交流線路監(jiān)控器件，以此進(jìn)行重要數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理，必要時還可以防止昂貴的設(shè)備因?yàn)椴环€(wěn)定的電路頻率、瞬變電壓以及另外異常情況而損壞。一言以蔽之，對于相關(guān)應(yīng)用，交流線路監(jiān)控就像一只“上帝之眼”，觀察并維護(hù)著整個系統(tǒng)的順暢運(yùn)轉(zhuǎn)。

交流線路監(jiān)控意味著實(shí)時的監(jiān)測信號需要被傳遞給既定的負(fù)載，通過直接計(jì)算就可以從交流線路監(jiān)控器處間接的獲得許多有用的參數(shù)，好比峰值及平均輸出功率、輸出電壓、輸出電流、諧波電壓幅值、線路頻率等。對于指定的應(yīng)用而言，選擇一個交流線路監(jiān)控器是一件很簡樸的事，除了滿足終端應(yīng)用的需求之外，唯一要考慮的就是電隔離的平安尺度及方案的成本。為了降低成本，對監(jiān)控質(zhì)量要求不高或只需要檢測極少信息的應(yīng)用而言，工程師有的時候會選擇將一些電流或電壓傳感器結(jié)合并將檢測結(jié)果傳遞給外界的電表或另外設(shè)備來完成監(jiān)控的整個過程。這種監(jiān)控手段雖然十分便捷，但在整體尺寸及電磁干擾方面卻埋下了隱患，也無法滿足未來系統(tǒng)擴(kuò)展或升級的需求。而市面上部分針對電機(jī)控制的隔離型ADC雖然也可用在交流線路監(jiān)控的應(yīng)用中，但這類產(chǎn)品昂貴的價(jià)格對電源監(jiān)控市場來說未免太過奢侈。

工業(yè)級隔離ADC帶來低成本交流線路監(jiān)控解決方案

為了解決上述問題，高性能模擬與混合信號IC領(lǐng)導(dǎo)廠商SiliconLabs推出了帶隔離功能的低成本10位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器Si890X系列，用于電源系統(tǒng)的監(jiān)控，包含前側(cè)輸入端的交流線路，中部的隔離ADCSi890X，以后尾端的主控部分，交流電壓及電流信號進(jìn)過si8900X進(jìn)行轉(zhuǎn)換，主控則負(fù)責(zé)處理轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)并更根據(jù)預(yù)設(shè)的程序下達(dá)分歧的指令。

帶隔離功能的10位ADC，Si890x系列器件提供2.5kV和5kV隔離等級，通過了UL、CSA和VDE認(rèn)證，并滿足高壓系統(tǒng)嚴(yán)格的平安要求。該系列ADC提供UART、I2C和SPI3種串行通信接口選項(xiàng)，可通過獨(dú)立的串行端口將測量數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)控制器中。如圖1所示Si890x系列器件還支持一個3通道模擬多路復(fù)用器(AMUX)，這意味著Si890x系列隔離型ADC可同時監(jiān)視三個分歧的信號。16引腳SOIC寬體封裝的小尺寸相較傳統(tǒng)的變壓器解決方案又更勝一籌。

為了讓開發(fā)人員更快的了解產(chǎn)品的性能，SiliconLabs還配套推出了Si890xPWR-KIT評估套件，如下圖3，該套件包含主控MCU、提供UART、I2C和SPI串行端口，開發(fā)人員可通過該評估板展示和測量交流線電壓(50/60Hz、110/220VAC)及電流。