TIDA-00810

Referenzdesign zur Messung von Wechselspannung und Strom in Schutzrelais mit Delta-Sigma-Chipdiagnos

TIDA-00810

Designdateien

Überblick

Das Referenzdesign TIDA-00810 misst präzise die Leistung von Analogeingängen und enthält eine Chip-Diagnose, die hilft, Ausfälle von Stromversorgungssystemen frühzeitig zu erkennen. Dazu werden ein hochpräzises analoges Frontend (AFE) zur Messung von Wechselspannung und -strom und ein Vier-Kanal-24-Bit-Simultanabtastungs-Delta-Sigma-ADC zur Messung über einen großen Dynamikbereich verwendet. Der ADC ist für die Messung unipolarer 0–5 V konfiguriert. Die Eingänge werden mit Hilfe eines Verstärkers mit fester Verstärkung und 2,5 V DC Ausgangspegelverschiebung auf den ADC-Messbereich skaliert. Das AFE kann verwendet werden, um den Ausgang eines Stromwandlers, Potenzialteilers mit analoger Isolierung und aktivem Rogowski-Integrator zu messen. Der AFE verwendet einen 10-Bit-ADC mit niedriger Auflösung (SAR, Successive Approximation Register) parallel zu einem 24-Bit-∑-∆-ADC für die ADS131A04-Diagnose.

Merkmale
  • Abdeckung für Datenerfassung und Diagnose unter Verwendung von 24-Bit ∑-∆-ADC und 10/12-Bit-SAR-ADC
  • Die Ausgabe des ∑-∆-ADC wird durch einen Vergleich mit dem SAR-A/ validiert – der Spitzen-/RMS-Wert wird zur Validierung verwendet.
  • Der ∑-∆-ADC-Referenzausgang oder die externe Referenz wird über einen Komparator überwacht.
  • Die Genauigkeit der Strommessung wird mit Stromwandler und Rogowski-Spule mit Hardwareintegrator verifiziert.
  • Die Genauigkeit der Spannungsmessung wird mit einem Potenzialteiler (PD) ohne und mit einem Isolationsverstärker verifiziert.
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Eine voll bestückte Platine wurde nur für Test- und Leistungsvalidierung entwickelt. Sie wird nicht zum Verkauf angeboten.

Designdateien und Produkte

Designdateien

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Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

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Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TLV704Low-Dropout-Spannungsregler (LDO) mit extrem niedrigem Ruhestrom, 150 mA, 24 V

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AC/DC- und DC/DC-Wandler (integrierter FET)

TPS60403Ladungspumpen-Spannungsinverter, 60 mA, mit Festfrequenzbetrieb, 250 kHz

Datenblatt: PDF | HTML
Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TPS717Low-Dropout-Spannungsregler, hohes PSRR, 150 mA, niedriger Ruhestrom, mit Aktivierung

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Präzisionsoperationsverstärker (Vos < 1 mV)

OPA4180Rauscharmer vierfacher Operationsverstärker mit 0,1 UV/C DRIFT, Rail-to-Rail-Ausgang, 36 V Nulldrift

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Komparatoren

LMV331Universeller Komparator für niedrige Spannungen

Datenblatt: PDF | HTML
Isolierte Verstärker

AMC1200Isolierter Basisverstärker mit ±250-mV-Eingang und präziser Strommessung

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Halbleiter

LM4040-NMikroenergie-Shunt-Präzisionsspannungsreferenz, 100 ppm/°C

Datenblatt: PDF | HTML
Transformatortreiber

SN6501Rauscharmer Wandlertreiber, 350 mA, 410 kHz, für isolierte Stromversorgungen

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Präzisions-ADCs

ADS131A04Simultan abtastender Delta-Sigma-ADC mit 4 Kanälen, 24 Bit und 128 kSPS

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Präzisions-ADCs

ADC104S02110-Bit, 200 kSPS, 4-Kanal-SAR-ADC mit unsymmetrischen Eingängen und serieller Schnittstelle

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Taktpuffer

CDCLVC1102Jitterarmer Fanout-Taktpuffer, 1:2 LVCMOS

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Software

Firmware

TIDCCF6 — TIDA-00810 Firmware

Unterstützte Produkte und Hardware

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Hardware-Entwicklung
Referenzdesign
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Version: 01.00.00.00
Veröffentlichungsdatum: 06.07.2016
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Versionsinformationen

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* Designleitfaden Ref Design to Measure AC Volt and Curr in Protection Relay w/ DS Chip Diagnostic (Rev. A) 15.11.2016
Technischer Artikel Exploring high-voltage transmission – part 1, line-commutated converters PDF | HTML 07.03.2017

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