隔離式ADC架構(gòu)利用分流電阻進行三相電能計量
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圖5. 采用新型隔離式ADC的三相電表
圖6. 采用新型隔離式ADC和計量IC的三相電表
此架構(gòu)已被ADI公司的一系列新產(chǎn)品采用：ADE7913、ADE7912、ADE7933和ADE7932。圖7顯示了ADE7913的框圖。它與圖4非常相似，但有一個額外ADC通道用于檢測與溫度傳感器復用的輔助電壓。該輔助電壓可以是斷路器上的電壓，溫度傳感器可用于校正分流電阻的溫度變化。ADE7912是一個變體，無輔助電壓測量功能，但有溫度傳感器。
ADE7933和ADE7932將SPI接口替換為位流接口，其余特性分別與ADE7913和ADE7912相同。它們就是圖6所示的隔離式ADC。圖中的計量IC已通過ADE7978實現(xiàn)。
圖7. 基于此架構(gòu)的新型ADE7913隔離式ADC
本文說明了一種新型隔離式ADC架構(gòu)。它包含一個isoPower隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器，利用MCU電源為隔離柵另一側(cè)的多通道sigma delta ADC第一級供電。ADC輸出的位流經(jīng)過iCoupler數(shù)據(jù)隔離器，由數(shù)字模塊接收。此模塊對其進行濾波，產(chǎn)生24位ADC輸出，可利用簡單的SPI接口讀取。一個ADC可以測量經(jīng)過一個分流電阻的電流，第二個ADC可以利用分壓器測量相至零線電壓，第三個ADC可以測量輔助電壓或溫度傳感器。它支持三相電表使用分流電阻，確保完全不受直流和交流磁場干擾，執(zhí)行電流檢測時不會產(chǎn)生任何相移，同時可降低系統(tǒng)總成本。小尺寸解決方案確保電路板非常小，只需安裝非常少的器件。集成式isoPower芯片級變壓器針對已知ADC負載而設(shè)計，輻射降至最低，并通過測試，利用兩層電路板即可達到CISPR 22 Class B標準。
當然，使用分流電阻的電流檢測并不局限于電能計量應(yīng)用，電能質(zhì)量監(jiān)控、太陽能逆變器、過程監(jiān)控和保護設(shè)備均可受益于這種新型ADC架構(gòu)。
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