基于MAX11046的電網(wǎng)監(jiān)控最新解決方案

在電網(wǎng)、電力管理系統(tǒng)、自動(dòng)化變電站中為了節(jié)約能源、提高效率、減低尖峰時(shí)間用電，需要對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行精確監(jiān)控。

　　為了節(jié)約能源、提高效率、符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電網(wǎng)監(jiān)控所用電子器件提出嚴(yán)格的要求。

　　16位精度

　　電網(wǎng)傳輸示意圖示于圖1。根據(jù)歐洲EN50160標(biāo)準(zhǔn)，電網(wǎng)必須能測(cè)量6kV瞬態(tài)電壓。而國(guó)際IEC62053標(biāo)準(zhǔn)要求220V精度為±0.2%，設(shè)計(jì)容限為0.06%，即0.06%×220V=0.132V。對(duì)于6kV瞬態(tài)電壓要求動(dòng)態(tài)范圍：20log(6000/0.132)=93dB，即要求器件有16位精度。

　　圖1 電力線傳輸示意圖

　　同步采樣

　　電力線不平衡電感和電容負(fù)載引起相移，導(dǎo)致電網(wǎng)傳輸效率低。為提高效率需檢測(cè)此相移。由于不平衡負(fù)載導(dǎo)致電壓和電流失相，所以需要電壓和電流精確的同步采樣以提供實(shí)現(xiàn)相位同步的數(shù)據(jù)。1個(gè)8通道、同步采樣ADC可以測(cè)量4個(gè)電壓和4個(gè)電流(3相加零線)。所以，這是電網(wǎng)獲得更大傳輸效率，保證相位同步的最容易的方案。

　　MAX 11046

　　為滿(mǎn)足上述電網(wǎng)監(jiān)控的需求，Maxim公司最近推出16位、8通道同步采樣SAR ADC11046，其特性如下：

　　● 特高的輸入阻抗(1GΩ)，消除了系統(tǒng)中昂貴的精密運(yùn)放;

　　● 真正的雙極性信號(hào)，從而消除了所需的電平移位器;

　　● 單電源;(上述3項(xiàng)特性節(jié)省了成本和電路板尺寸。)

　　● 8通道同步采樣，這可使相位匹配到效率所需的最佳功率因數(shù)。這種性能也加速產(chǎn)品上市，不需要復(fù)雜的相位調(diào)節(jié)固件;

　　● 高信噪比(SNR)，高于IEC62053標(biāo)準(zhǔn)Class0.25精度;

　　● ±20mA箝位，此性能具有防電涌信號(hào)，可簡(jiǎn)化外部保護(hù)電路;

　　● ±5ppm/℃參考，此性能可保證在不同溫度時(shí)的測(cè)量穩(wěn)定性。

　　MAX11046系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)物圖示于圖2。

　　結(jié)語(yǔ)

　　電網(wǎng)監(jiān)控用的最新MAX11046具有高精度和16位轉(zhuǎn)換性能;能夠滿(mǎn)足最新的、更嚴(yán)格的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);8路同步采樣使得硬件設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)便;高阻抗輸入節(jié)省了昂貴的高精度運(yùn)放，使電路板更為簡(jiǎn)化。MAX11046是一種新的電網(wǎng)監(jiān)控方案。