電網(wǎng)監(jiān)控對電子器件的要求

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

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

　　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，電網(wǎng)必須能測量6kV瞬態(tài)電壓。而國際IEC62053標(biāo)準要求220V精度為±0.2%，設(shè)計容限為0.06%，即0.06%×220V=0.132V。對于6kV瞬態(tài)電壓要求動態(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載引起相移，導(dǎo)致電網(wǎng)傳輸效率低。為提高效率需檢測此相移。由于不平衡負載導(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現(xiàn)相位同步的數(shù)據(jù)。1個8通道、同步采樣ADC可以測量4個電壓和4個電流(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)中昂貴的精密運放;

　　● 真正的雙極性信號，從而消除了所需的電平移位器;

　　● 單電源;(上述3項特性節(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Class0.25精度;

　　● ±20mA箝位，此性能具有防電涌信號，可簡化外部保護電路;

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

　　MAX11046系統(tǒng)設(shè)計實物圖示于圖2。

　　結(jié)語

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