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电力文库

解决智能电表设计的挑战(二)

时间:2014-04-08 17:16来源:自动化在线 作者:admin 点击:
模拟前端(AFE)从客户的角度来说,AFE的精度是最重要的因素。通常情况下,ADC的结果决定SoC的可扩展性。 模拟系统的精度主要取决于ADC的选择。- ADC和逐次逼近(SAR)ADC是计量应用中最常用的,这两种ADC都有其各自的优缺点。SAR ADC使用逐次逼近算法,- ADC使用过采样技术对输
     模拟前端(AFE)从客户的角度来说,AFE的精度是最重要的因素。通常情况下,ADC的结果决定SoC的可扩展性。
   
    
     模拟系统的精度主要取决于ADC的选择。Σ-Δ ADC和逐次逼近(SAR)ADC是计量应用中最常用的,这两种ADC都有其各自的优缺点。SAR ADC使用逐次逼近算法,Σ-Δ ADC使用过采样技术对输入进行采样,并执行转换。SAR ADC非常适用于功率敏感型应用。
   
   
     然而,它们可能不适合在非常嘈杂的环境中使用。因此,根据ADC的性能和用例环境,可以在ADC输入端使用低通滤波器过滤噪声。同时,与Σ-Δ ADC相比,它们还具有较低的稳定时间-稳定ADC以给出准确转换值所需的时间。
   
   
     因此,SAR ADC更加适用于需要快速切换输入通道的应用,快速切换通道会导致快速改变输入电平。Σ-Δ ADC需要高频率时钟,从而缩短稳定时间。因此,这会提高解决方案的最终成本并增加功耗。
   
   
     负载线接口能耗计算需要在电流和电压值之间执行多次乘法和加法运算。确定输入负载电压很容易;然而,确定电流消耗的确有些困难。
   
   
     家庭/工业/建筑物消耗的总电流不能馈送到芯片。然而,可以确定一个比例值(电流或电压)并馈送到AFE,然后使用ADC进行测量。
     
   
     电流和电压测量的比例因子是不变的,因此可以进行适当的计算。这种“电流测量”过程的一个限制是需要有能够直接测量电流的低成本ADC。
   
   
     另一种选择是使用已知的负载电阻将该电流转换成相应的电压,然后通过ADC测量该电压,它对应于实际的电流消耗。这为电流测量提供了更可行的低成本解决方案,并且有各种技术可用于电流测量。一些使用最广泛的技术包括-分流电阻器、Rogowski线圈、电流互感器。
   
   
     分流电阻器技术使用放置在负载电流线路上的小(分流)电阻器。当负载电流通过该电阻时,会形成一个小的电压降。这个电压降作为输入馈送到AFE中,后者可以测量相应的电流消耗。 (责任编辑:admin)
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