对于一些应用,设计人员可以简单地扎CT和PT的缓冲输出直接进入的ADC包括的Maxim集成MAX11046和TI ADS8568的输入,如图建议2.设备如MAX11046提供高输入的输入阻抗和自我保护输入钳位支持这种类型的简单配置。为了实现最大的吞吐量,但是,ADC通常所需要的换能器和ADC之间的运算放大器的驱动程序。事实上,无论从马克西姆集成和德州仪器评估板包括这样的驱动程序。其MAXREFDES30评估板为MAX11046,美信集成包括其MAX44252运算放大器的驱动程序。在TI ADS8688EVM-PDK评估板为ADS8568,德州仪器包括其OPA2209运放的驱动程序。

不太严格的要求

对于电力监控应用不太严格精度要求,设计人员可以转向更温和的性能属性的设备。较简单的要求功率监视器仅需要检测故障在电力线可利用较低分辨率的ADC的优势。德州仪器LMP92064电流/电压监视IC使用这种方法来提供一个单线功率监视IC,它需要很少的额外的组件(图3)。该器件集成精密电流检测放大器来测量分流电阻和一个缓冲电压信道来测量电压电源的负载的负载电流。尽管如此,由独立125-ksps的同时采样电流和电压通道的能力,12位ADC支持精确的功率计算。

德州仪器LMP92064的图

电力线监控的精确采样和特性分析

图3:功率监控器IC,例如德州仪器LMP92064使用一对12位ADC,支持功率计算与不太苛刻的精度要求的应用。 (德州仪器提供)

对于更简单的监控要求,设计人员可以经常使用单一的ADC,具有一个外部多路转换器来监视电压和电流的每一行上。事实上,8:1多路复用器,如Intersil的DG408器,Maxim Integrated MAX4581和安森美半导体MC74HC4051A可以支持需要更基本的电力监控三相应用。

设计师可以找到的ADC设计,支持广泛的渠道整合多路复用器,数据吞吐量,并转换分辨率。对于三相电源监控,如ADI公司AD7699,凌特LTC2372和德州仪器ADS8688器件集成了八通道多路复用器与ADC和专用的模拟前端为每个通道。例如,TI的ADS8688的每个输入通道包括过电压保护,可编程增益放大器(PGA),低通滤波器,并驱动进给共享多路复用到单个ADC。

结论

确保电网的电能质量要求的电压高精度测量和电流每相。对于网并列能量采集系统和设备,电力监控同样需要高分辨率,线电压的同时采样和当前使用的ADC提供专用转换器,用于每个信道。尽管基本的故障监控建立在相同的原理,高精度测量应用,设计人员可使用较低分辨率的ADC或提供高分辨率多通道测量以较低的吞吐速率复用的设备。设计师可以找到专为满足这些广泛的渠道支持,位分辨率和采样率的ADC要求现成的可用性。