Przetworniki analogowo-cyfrowe ADE9113/ADE9112/ADE9103

Precyzyjne przetworniki analogowo-cyfrowe sigma-delta (Σ-Δ ADC) z jednoczesnym próbkowaniem ADE9103, ADE9112 oraz ADE9113 firmy Analog Devices przeznaczone są do pomiaru energii z użyciem boczników w zastosowaniach prądu stałego oraz wielofazowych. Urządzenia ADE9113 posiadają zintegrowaną izolację galwaniczną sygnałów i zasilania z certyfikatem bezpieczeństwa na trzech w pełni różnicowych 24-bitowych kanałach przetworników analogowo-cyfrowych sigma-delta (Σ-Δ ADC) z jednoczesnym próbkowaniem. Urządzenia ADE9112 zawierają dwa w pełni różnicowe kanały przetworników analogowo-cyfrowych sigma-delta (Σ-Δ ADC) do zastosowań izolowanych, gdzie wymagany jest tylko jeden kanał napięciowy. Urządzenia ADE9103 są nieizolowanymi 3-kanałowymi przetwornikami analogowo-cyfrowymi sigma-delta (Σ-Δ ADC) do użycia w zastosowaniach, gdzie izolacja nie jest wymagana, na przykład w pomiarach neutralnych. Wszystkie urządzenia ADE9103, ADE9112 oraz ADE9113 zawierają kanał prądowy o wysokim wzmocnieniu, przeznaczony do użycia z rezystorem bocznikowym w charakterze czujnika prądu. Wiele urządzeń ADE9103, ADE9112 oraz ADE9113 można zsynchronizować do jednoczesnego próbkowania, w celu uzyskania koherentnych sygnałów wyjściowych.

Kanał prądowy przetwornika analogowo-cyfrowego (ADC) charakteryzuje się stosunkiem sygnału do szumu (SNR) 86dBFS przy częstotliwości próbkowania 4kSPS w pasmie sygnału o szerokości 1,65kHz i typowym dryftem wzmocnienia 13ppm/°C, co pozwala uzyskać dokładność klasy 0,2. Napięciowe przetworniki analogowo-cyfrowe (ADC) oferują stosunek sygnału do szumu (SNR) 91dBFS przy tej samej częstotliwości próbkowania i szerokości pasma. Wysokie wzmocnienie kanału prądowego (IP oraz IM) ułatwia użycie boczników o niższej rezystancji, w celu zmniejszenia strat związanych z nagrzewaniem. Niski dryft niezrównoważenia 2nV/°C oferuje parametry wymagane dla pomiarów prądu stałego.

Urządzenia ADE9103, ADE9112 oraz ADE9113 pozwalają obniżyć koszty systemów i zwiększyć ich odporność. Główne przetworniki analogowo-cyfrowe (ADC) ADE9103, ADE9112 oraz ADE9113 mogą sterować zegarami maksymalnie trzech dodatkowych urządzeń ADE9103, ADE9112 i ADE9113 z użyciem pojedynczego kryształu. Dwukierunkowy interfejs portu szeregowego (SPI) obsługuje funkcję połączeń łańcuchowych, umożliwiając dostęp do wszystkich rejestrów, a jednocześnie zmniejszając liczbę wymaganych wtyków mikrokontrolera. 28-odprowadzeniowe obudowy SOIC_W_FP pozwalają uzyskać bardziej kompaktowe projekty. Poprawność przesyłania danych jest zapewniona dzięki cyklicznej kontroli nadmiarowej (CRC), natomiast wtyk IRQ ostrzega system o usterkach krytycznych. Urządzenia ADE9112 i ADE9113 spełniają wymogi klasy B wg normy CISPR 32 na 2-warstwowych płytkach drukowanych (PCB) przy zastosowaniu kondensatora wysokonapięciowego oraz na 4-warstwowych płytkach drukowanych z użyciem wewnętrznego kondensatora „zszywającego”.

Zestaw ewaluacyjny EVAL-ADE9113KTZ zawiera dwie współpracujące ze sobą płytki (oraz EVAL-SDP-CB1Z) w celu oceny parametrów działania izolowanego przetwornika analogowo-cyfrowego sigma-delta (Σ-Δ ADC) ADE9113 w kontekście zbliżonym do wdrożenia rzeczywistego miernika 3-fazowego. Pomimo że zestawu tego można również użyć do testowania podobnych funkcji przetworników analogowo-cyfrowych (ADC) ADE9103 i ADE9112, zestawy ewaluacyjne EVAL-ADE9113KTZ posiadają zainstalowane tylko urządzenia ADE9113.

Cechy i zalety

• 2-kanałowe (ADE9112) lub 3-kanałowe (ADE9113) izolowane przetworniki analogowo-cyfrowe sigma-delta (Σ-Δ ADC) z jednoczesnym próbkowaniem oraz zintegrowanymi izolowanymi przetwornicami prądu stałego isoPower
• 3-kanałowe (ADE9103) nieizolowane przetworniki analogowo-cyfrowe sigma-delta (Σ-Δ ADC) z jednoczesnym próbkowaniem
• Synchronizacja wielu urządzeń ADE9103/ADE9112/ADE9113
• 4-przewodowy interfejs SPI z dwukierunkową cykliczną kontrolą nadmiarową (CRC) i funkcją połączeń kaskadowych
• Unikalne rejestry identyfikacyjne części odczytywane przez interfejs SPI
• Możliwość taktowania maksymalnie 4 urządzeń ADE9103/ADE9112/ADE9113 z pojedynczego kryształu lub zegara zewnętrznego
• Wtyk przerwania sprzętowego IRQ oraz rejestry umożliwiające wykrywanie usterek i zapewniające odporność
• Częstotliwość próbkowania do 32kSPS
• Stosunek sygnału do szumu (SNR) do 95dB
• Zakres szczytowych analogowych napięć wejściowych ±31,25mV dla kanału prądowego
• Zakres szczytowych jednostronnych analogowych napięć wejściowych ±500 mV dla kanałów napięciowych
• Współczynnik temperaturowy wewnętrznego źródła napięcia referencyjnego: <13ppm/°C typ.
• Dryft niezrównoważenia przetwornika analogowo-cyfrowego (ADC): <2nV/°C typ.
• Idealne rozwiązanie do układów pomiarowych prądu zmiennego i stałego
• Pojedyncze zasilanie 3,3V dla pomiarów izolowanych i nieizolowanych
• Kompaktowe 28-odprowadzeniowe szerokie obudowy SOIC z drobniejszym rastrem i drogą upływu 8,3mm
• Zakres temperatur: od -40°C do +125°C
• Zgodność z emisjami częstotliwości radiowych (RF) klasy B wg normy CISPR 32
• Aprobaty bezpieczeństwa i zgodności z przepisami dla urządzeń ADE9112 oraz ADE9113
• Oczekiwany certyfikat zgodności z normą IEC 60747-17
• Oczekiwana wytrzymałość 5000VRMS przez 1 minutę zgodnie z normą UL 1577
• Oczekiwana zgodność z normami IEC 61010-1 oraz IEC 62368-1