智能電網(wǎng)對(duì)高精度16位ADC的需求

雖然全球?qū)τ谥悄茈娋W(wǎng)沒(méi)有明確的定義，但是節(jié)能環(huán)保是智能電網(wǎng)的最重要特征。最新的歐標(biāo)EN50160和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC62053都對(duì)電網(wǎng)的節(jié)能環(huán)保做出新的規(guī)定。

EN50160規(guī)定電力監(jiān)控、保護(hù)設(shè)備的瞬間電壓必須支持到6KV以上?！斑@就對(duì)AD轉(zhuǎn)換器提供最新的要求，必須達(dá)到16位精度?！?a href="http://m.makelele.cn/tags/美信/" target="_blank">美信SP&C產(chǎn)品線經(jīng)理Alex Dean指出。為什么呢？他解釋道，根據(jù)此規(guī)定，我們計(jì)算出AD轉(zhuǎn)換器必須能提供45450次轉(zhuǎn)換。如果采用15位轉(zhuǎn)換器，能提供的轉(zhuǎn)換次數(shù)是2的15次方，也就是3萬(wàn)多次轉(zhuǎn)換，不能滿(mǎn)足要求。如果采用16位轉(zhuǎn)換器，則可提供6萬(wàn)多次轉(zhuǎn)換，很好地滿(mǎn)足要求。

而國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC62053則規(guī)定220V電壓時(shí)傳輸精度必須達(dá)到0.2%。Dean解釋?zhuān)斑@也就是要求設(shè)計(jì)中必須保證精度達(dá)到0.06%，也就是0.132V?！币陨线@兩個(gè)最新的標(biāo)準(zhǔn)正在歐美國(guó)家中逐漸采用，而中國(guó)也會(huì)跟上，這就對(duì)電網(wǎng)監(jiān)控ADC提出了新的要求。

“總的說(shuō)來(lái)，分為三個(gè)新要求?！?Alex Dean表示，一是必須是真正達(dá)到16位精度，“一些廠商號(hào)稱(chēng)的16位ADC實(shí)際并不是真正的16位，大家要注意?！彼崾?。二是必須要同步采樣。因?yàn)閷?duì)于三相波型，每個(gè)波型間隔120度，必須實(shí)現(xiàn)同步采樣。三是要能夠?qū)崿F(xiàn)重復(fù)采樣。因?yàn)殡娋W(wǎng)翻山越嶺，其中會(huì)產(chǎn)生大量不平衡的電容與電感，引起相位移動(dòng)，所以需要重復(fù)采樣，并且三條線與零線都要監(jiān)測(cè)，也就是必須要有8通道的ADC。“有些對(duì)手的方案僅能支持6通道，所以零線不能測(cè)，這會(huì)帶來(lái)漏電，帶來(lái)很大的隱患?！盌ean表示。

所以，綜合以上智能電網(wǎng)的最新需求，美信于日前推出業(yè)界領(lǐng)先的同時(shí)支持16位精度、8通道以及可重復(fù)采樣的SAR ADC——MAX 11046。除以上這三個(gè)重要特點(diǎn)外，MAX11046還具有其他三個(gè)重要性能，可以幫助OEM簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，降低生產(chǎn)成本。

首先是它支持高阻抗輸入，從而降低了AD的增益誤差，不需要外掛一個(gè)精密的運(yùn)放；其次，它支持雙極信號(hào)輸入，省去一個(gè)外掛的電平。“并且，由于電網(wǎng)每秒正負(fù)信號(hào)變化達(dá)60次，所以必須支持雙極信號(hào)輸入?！盌ean表示。此外，它還支持單電壓供電，使得后面的數(shù)字電路接口靈活簡(jiǎn)單?！癕AX11046同時(shí)具有以上這三個(gè)特性，決定了它準(zhǔn)確、好用，并有簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。”Dean總結(jié)道，“其它競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手或者我們以前的產(chǎn)品都是只能同時(shí)擁有其中的兩項(xiàng)。”

MAX11046芯片尺寸8X8，每路的體積可比同行減小67%，且基于MAX11046可以省下許多外圍的電容，“這不僅是錢(qián)的問(wèn)題，關(guān)鍵問(wèn)題是它使得布局簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)難題降低了?！盌ean補(bǔ)充道。