輸配電(T&D)系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為龐大的互連供電網(wǎng)絡(luò),將具有不同最終用戶負(fù)載的多個分布式發(fā)電機連接起來。一個關(guān)鍵的系統(tǒng)要求是,每當(dāng)出現(xiàn)中斷服務(wù)的故障情況時,盡快恢復(fù)運行。該系統(tǒng)必須監(jiān)控配電網(wǎng)的各個分支,包括城鄉(xiāng)地區(qū)的架空和地下電力線,并快速定位故障情況。此功能主要稱為故障指示 (FI),有時也稱為線路監(jiān)控、故障監(jiān)控或故障電路指示,它正在增長,因為它相對容易實現(xiàn)、成本低,并且?guī)缀醪恍枰S護。
FI 系統(tǒng)由能量收集、電源管理、處理器、模擬前端 (AFE) 電路和通信接口等功能塊組成。FI設(shè)計最重要的要求是高效的能量收集和超低功耗。
設(shè)計注意事項和挑戰(zhàn)
實現(xiàn)極低的功耗(μA級)并滿足能量收集的高效率。
通過管理多個電源并在它們之間切換,為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電力輸送。
在惡劣的現(xiàn)場環(huán)境中運行時,在系統(tǒng)生命周期內(nèi)實現(xiàn)長期可靠性。
同步無線通信和網(wǎng)絡(luò),同時滿足低功耗要求。
上面的信號鏈代表了典型的FI應(yīng)用設(shè)計。模塊的技術(shù)要求各不相同,但列出的產(chǎn)品 第3頁的表格是滿足其中一些要求的ADI解決方案的代表性。
適用于線路傳感器和故障指示器應(yīng)用的ADI解決方案
ADI提供集成解決方案,可實現(xiàn)完整的信號鏈,降低設(shè)計復(fù)雜性,實現(xiàn)小尺寸,并實現(xiàn)極低的功耗。
高度集成的ASIC可實現(xiàn)高效的能量收集并管理多個電源,同時降低BOM成本并簡化PCB設(shè)計。
我們的解決方案通過優(yōu)化的最大功率點跟蹤(MPPT)實現(xiàn)了超過90%的功率轉(zhuǎn)換效率。
具有寬動態(tài)范圍和高壓擺率的低功耗運算放大器支持羅氏線圈架構(gòu),并將磁場干擾降至最低,對電流測量精度的影響最小。
高性能、超低功耗的 ARM Cortex-M3 處理器提供了豐富的外設(shè)集,還支持可提高系統(tǒng)安全性和可靠性的安全功能。??
集成的ISM頻段收發(fā)器執(zhí)行RF通信并支持傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
還提供額外的功率監(jiān)控和電壓比較器解決方案。
ADI公司是混合信號處理技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者,為FI應(yīng)用提供解決方案。
ADI是電能測量領(lǐng)域的專家。超過一半的電網(wǎng) 世界各地的設(shè)備都使用ADI轉(zhuǎn)換器。
ADI公司將高集成度與出色的系統(tǒng)性能相結(jié)合,實現(xiàn)了設(shè)計簡便、成本節(jié)約和長期系統(tǒng)可靠性。
ADI公司用于能量收集和電源管理的技術(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先地位。
ADI通過高精度轉(zhuǎn)換器和放大器提供精密信號測量。
完整的ADC、處理器和無線收發(fā)器系列涵蓋了整個超低功耗信號鏈。
產(chǎn)品 | ADI推薦 |
電源管理 | ADP5091 |
信號調(diào)理 | 放大器:ADA4051-x/AD861x/AD850x |
處理器 | ADuCN302x |
電源監(jiān)控器 | ADM861x |
射頻收發(fā)器 | ADF702x |
電壓比較器 | ADCMP380 |
電壓基準(zhǔn) | AD1582/ADR525 |
主要產(chǎn)品介紹
部件號 | 描述 | 主要特點 | 好處 |
電源管理 | |||
ADP5091 |
超低功耗能量 收集器 PMU |
輸入電壓:80 mV 至 3.3 V;380mV快速冷啟動;1.5 V 至 3.6 V 的 150 mA 穩(wěn)壓輸出;存儲和備用電池充電的可編程電壓監(jiān)視器 | 具有最大功率點跟蹤的升壓穩(wěn)壓器;射頻傳輸友好 |
放大器 | |||
ADA4051-X |
零漂移、 軌到軌運算放大器 |
極低的電源電流:13μA;低失調(diào)電壓:最大15μV;失調(diào)電壓漂移:20 nV/C;V供應(yīng): 1.8 V 至 5.5 V | 軌到軌輸入/輸出;單位增益穩(wěn)定;擴展工業(yè)溫度范圍:?40°C 至 +125°C。 |
處理器 | |||
ADuCM302x |
超低功耗 ARM Cortex-M3 單片機 |
高達 26 MHz 的 ARM Cortex-M3 內(nèi)核,具有 64 kB、256kB 閃存、4 kB 緩存;V供應(yīng): 1.8 V 至 3.6 V;有效< 38μA/MHz,休眠< 750 nA;8通道,1.8 MSPS,12位SARADC;數(shù)字比較器;硬件加密加速器/CRC | 電源監(jiān)視器;LDO+ 降壓轉(zhuǎn)換器可提高效率;用戶代碼保護;動態(tài)/SW 時鐘和電源門控 |
電源監(jiān)控器 | |||
ADM861x |
超低功耗 監(jiān)控 |
超低功耗ICC = 92 nA;電壓監(jiān)控范圍:0.5 V 至 4.63 V,閾值精度±1.3%;可選看門狗定時器 | 手動復(fù)位輸入;低電平有效,漏極開路復(fù)位輸出;電源毛刺抗擾度 |
射頻收發(fā)器 | |||
ADF7024 |
Sub-GHz, ISM/SRD, FSK/GFSK, 收發(fā)器 |
ISM頻段:431兆赫至435兆赫/862兆赫至928兆赫;支持的數(shù)據(jù)速率:9.6 kbps 至 300 kbps;V供應(yīng): 2.2 V 至 3.6 V;自動頻率/增益控制(AFC/AGC);11.75μA 采用智能喚醒模式 (SWM) 的自主接收嗅探 | 超低功耗休眠模式;數(shù)字接收信號強度指示;高度線性/阻塞/靈敏度;片內(nèi)、8位ADC |
電壓比較器 | |||
ADCMP380 |
超低功耗電壓 比較器 |
超低功耗,ICC = 92 nA;啟用輸入;23μs典型傳播延遲;漏極開路型輸出 | 帶片內(nèi)基準(zhǔn)的比較器;輸入毛刺抗擾度 |
電壓基準(zhǔn) | |||
AD1582 |
微功耗、精密串聯(lián)模式電壓 基準(zhǔn) |
低靜態(tài)電流:最大70μA;電流輸出能力:±5 mA;寬電源范圍:V在= V外+ 200 mV 至 12 V;寬帶噪聲(10 Hz至10kHz):50μV rms | 獲得專利的溫度漂移曲率校正設(shè)計;工業(yè)溫度范圍為?40°C至+125°C |
審核編輯:郭婷
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