实现新一代智能电网,供电品质需要精确的测量,从而达到节约能源和提高效率。
Maxim(美信)公司日前推出在单一芯片中集成了16位8通道同步采样A/D转换器MAX11046,以满足智能电网的功率监测、负载均衡、多相电压和电流的监测、并协作保护设备等等。
Maxim公司信号处理转换业务经理Alex Dean介绍说,为什么要采用16位8通道同步采样A/D转换器,这是因为根据欧洲和国际上的一些标准,用于高级电力线的监测系统设备要能够承受瞬变电压6000V的能力,要求表计精度能达到标称电流和电压的±0.2%。为了精确测量功率因素损耗,相位匹配应该达到0.1%甚至于更好,要达到这些标准,A/D转换器必须是16位。另外,3相电力线输电,再加上第4条零线,测电压和电流时就需8通道(四路电压、四路电流)。采用同步采样,就是要解决瞬间电压变化的情况。基于上述情况的考虑,Maxim推出了16位8通道同步采样A/D转换器。
据了解,MAX11046具有相当高的输入阻抗(1GΩ),高阻抗的好处是可以降低A/D的增益误差,可直接连接到电压和电流测量变压器,这种连接省去外部高精度运算放大器或缓冲器,从而有效地降低了系统成本、PCB面积和系统功耗。MAX11046只需一个电源供电,支持双极性信号。MAX11046外部器件少,体积为8mm×8mm,每一通道和竞争对手产品相比,体积可减小67%,信噪比可高达90dB,采样速率为250ksps。
Alex Dean说,MAX11046 ADC同时测量三相和零相的电压、电流,对采样和经过数字转换的数据进行数字处理后,可以得到有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等参数,并且可以动态调节电力线负载,修正功率因数,从而提高供电效率。对采样数据进行FFT (快速傅立叶变换)运算,可以测得频率和谐波失真,确定系统损耗、噪声影响等信息。可应用于智能电网、电力保护等市场,也可应用于一些高端市场,例如汽车电子和监控系统等。