隔離式ADC架構利用分流電阻進(jìn)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(gè)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(gè)變體，無(wú)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(guò)ADE7978實(shí)現。
圖7. 基于此架構的新型ADE7913隔離式ADC
本文說(shuō)明了一種新型隔離式ADC架構。它包含一個(gè)isoPower隔離式DC-DC轉換器，利用MCU電源為隔離柵另一側的多通道sigma delta ADC第一級供電。ADC輸出的位流經(jīng)過(guò)iCoupler數據隔離器，由數字模塊接收。此模塊對其進(jìn)行濾波，產(chǎn)生24位ADC輸出，可利用簡(jiǎn)單的SPI接口讀取。一個(gè)ADC可以測量經(jīng)過(guò)一個(gè)分流電阻的電流，第二個(gè)ADC可以利用分壓器測量相至零線(xiàn)電壓，第三個(gè)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(chǎng)干擾，執行電流檢測時(shí)不會(huì )產(chǎn)生任何相移，同時(shí)可降低系統總成本。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負載而設計，輻射降至最低，并通過(guò)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用，電能質(zhì)量監控、太陽(yáng)能逆變器、過(guò)程監控和保護設備均可受益于這種新型ADC架構。
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