TIDA-010037

スタンドアロン ADC を使用した高精度の分相 CT 電気メーターのリファレンス デザイン

TIDA-010037

設計ファイル

概要

このリファレンス デザインは、高性能のマルチ チャネル アナログ/デジタル コンバータ (ADC) を使用して、Class 0.1 の相分割エネルギー測定機能を実装します。独立型の ADC は電流トランス (CT) の出力を 8kHz でサンプリングし、AC 商用電源の各レッグの電流と電圧を測定します。このリファレンス デザインは、広い入力電流範囲 (0.05 ~ 100A) にわたって高精度を達成するほか、個別の高調波分析のような先進的な電力品質機能が必要とする高いサンプリング周波数に対応しています。独立型の ADC を使用して CT の出力をサンプリングすると、統合型の SoC と専用の特定用途向けを使用する場合に比べて、計測向けマイコンの選択肢に関するフレキシビリティが大幅に向上します。このリファレンス デザインは、エネルギー測定パラメータを計算するために、SimpleLink™ ARM Cortex-M4 ホスト マイコンを使用しています。  また、このデザインはエネルギー測定パラメータ全体のうち一部のみを有効にする方法で、32ksps の ADC サンプリング レートを使用することもできます。

特長
  • 10000:1 の入力範囲にわたって ANSI C12.20 Class 0.1 の有効エネルギー精度要件を満たす、電気メータ向けの分相計測
  • 有効および無効のエネルギーと電力、RMS (実効値) 電流および電圧、力率、ライン周波数の計算
  • 5kV RMS の絶縁を達成した、絶縁型の RS-232 と RS-485
  • 電流制限、過電圧、低電圧の各保護機能を搭載した通信モジュール拡張機能
  • 50mA ~ 100A の入力範囲全体でテスト済み
  • ハードウェア ファイルと設計ガイドが付属した、包括的なテスト済みのリファレンス デザイン
  • ADC のサンプリング レートを 32ksps に上昇させた場合も、アクティブ エネルギーの高精度を引き続き達成
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組み立てられたボードは、テストと性能検証のみの目的で開発されたものであり、販売していません。

設計ファイルと製品

設計ファイル

すぐに使用できるシステム ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。

PDF | HTML
TIDUEM8B.PDF (5564 KB)

リファレンス デザインの概要と検証済みの性能テスト データ

TIDRZC0.PDF (429 KB)

コンポーネントの配置を明示する詳細な設計レイアウト

TIDRZB9.PDF (169 KB)

設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト

TIDRZC2.ZIP (16902 KB)

IC コンポーネントの 3D モデルまたは 2D 図面に使用するファイル

TIDCFD3.ZIP (2337 KB)

PCB 設計の基板層に関する情報を記載した設計ファイル

TIDRZC1.PDF (2167 KB)

PCB 設計レイアウトを生成するための PCB 基板層のプロット ファイル

TIDRZB8.PDF (670 KB)

設計レイアウトとコンポーネントを示した詳細な回路図

製品

設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。

リセット、およびウォッチドッグ IC

TPS3840マニュアル リセットとプログラマ遅延機能搭載のナノパワー、高入力電圧スーパーバイザ

データシート: PDF | HTML
eFuse とホット スワップ コントローラ

TPS25921Lラッチオフによる障害への応答機能搭載、4.5V ~ 18V、90mΩ、0.4 ~ 1.6A eFuse

データシート: PDF | HTML
RS-232 トランシーバ

TRS3232E±15kV IEC-ESD 保護機能搭載、3V ~ 5.5V デュアル チャネル 250kbps RS-232 ライン ドライバ / レシーバ

データシート: PDF | HTML
高精度 ADC

ADS131M044 チャネル、24 ビット、64kSPS、同時サンプリング、デルタ-シグマ ADC

データシート: PDF | HTML
TVS ダイオード

TVS180018V フラットクランプ サージ保護デバイス

データシート: PDF | HTML
リニア レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS709逆電流保護機能およびイネーブル搭載、150mA、30V、超低静止電流 (IQ)、低ドロップアウト電圧レギュレータ

データシート: PDF
デジタル アイソレータ

ISO7731信頼性の高い EMC 特性、トリプルチャネル、2/1、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

データシート: PDF | HTML
RS-485 と RS-422 の各トランシーバ

THVD1500最大 500kbps で動作する ±8kV IEC ESD 保護機能搭載の 5V RS-485 トランシーバ

データシート: PDF | HTML
デジタル アイソレータ

ISO7720信頼性の高い EMC 特性、デュアル・チャネル、2/0、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

データシート: PDF | HTML

技術資料

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タイプ タイトル 最新の英語版をダウンロード 日付
* 設計ガイド スタンドアロンを使用した高精度の分相 CT 電気メーターのリファレンス・デザイン (Rev. B) PDF | HTML 2020/10/09

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