如何設計基于IEEE 1451.2的智能傳感器獨立接口？

UCC3918芯片的基本工作原理是：當輸出電流低于最大允許電流值IMAX時(shí)，UCC3918工作在低阻抗導通狀態(tài)。當輸出電流大于最大允許電流或者故障電流門(mén)限值時(shí)，保持電路導通;同時(shí)，故障計時(shí)器向電容CT充電，一旦電容CT電壓達到預設門(mén)限值，將關(guān)斷電流輸出30倍充電時(shí)間。輸出電流降到最大允許電流值以下時(shí)，UCC3918從開(kāi)關(guān)狀態(tài)回到低電阻導通狀態(tài)。UCC3918還提供了快速過(guò)流保護，當電流急速越過(guò)故障電流門(mén)限值時(shí)，快速過(guò)流保護會(huì )關(guān)斷電流輸出。在電路短路等極端條件下，此功能為器件提供有效保護。

UCC3918的應用設計方案如圖3所示，通過(guò)合理地選擇2個(gè)電阻和2個(gè)電容的值，就可以達到有效抑制瞬時(shí)電流的目的。

為了驗證上述設計的有效性，對TII接口做了實(shí)驗驗證，結果如表2所列。一組實(shí)驗條件是沒(méi)有熱插拔控制電路，另一組實(shí)驗條件是使用了 UCC3918熱插拔控制器。作為負載的智能傳感器接口模塊的正常工作電流是650 mA。具備熱插拔功能的TII接口，其最大瞬時(shí)電流為2.0 A，約為正常工作電流的3倍。如果不設計熱插拔控制電路，瞬時(shí)電流將近是正常電流的5倍。這可能會(huì )導致系統電源瞬時(shí)電壓跌落或損壞器件。

上面是啟動(dòng)熱插拔控制電路的電流波形，下面是未啟動(dòng)熱插拔控制電路的電流波形。

結語(yǔ)

本文介紹了基于IEEE 1451.2協(xié)議的智能傳感器獨立接口部分的設計和實(shí)現，并通過(guò)實(shí)驗驗證了熱插拔控制功能的有效性，所設計的接口已經(jīng)應用于電力系統傳感器網(wǎng)絡(luò )中。