Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Izolowany optycznie modulator Delta-Sigma do zastosowań automatyki przemysłowej

ghost666 31 Jul 2020 01:11 678 3
Automation24
  • Izolowany optycznie modulator Delta-Sigma do zastosowań automatyki przemysłowej
    Firma Renesas Electronics Corporation zaprezentowała nowy, optycznie izolowany modulatora delta-sigma (ΔΣ) RV1S9353A. Układ ten zapewnia najwyższą w branży dokładność w porównaniu z innymi optycznie izolowanymi urządzeniami z wyjściem zegara 10 MHz. Zawiera precyzyjny przetwornik analogowo-cyfrowy z ENOB 13,8 bitów do konwersji analogowego napięcia wejściowego na jednobitowy strumień danych przez barierę izolacyjną. RV1S9353A łączy się bezpośrednio z dowolnym mikrokontrolerem, SoC czy FPGA z filtrem cyfrowym. RV1S9353A jest dedykowany do zastosowania w kontrolerach ramion robotów, a także w kontrolerach serw AC i innych inteligentnych urządzeniach automatyki przemysłowej.

    Tendencja do poprawy dokładności sterowania przyrządami przemysłowymi napędza zapotrzebowanie na izolowane optycznie elementy o wysokiej dokładności. RV1S9353A relizuje tę potrzebę dzięki najlepszym w swojej klasie precyzyjnym funkcjom wykrywania, w tym redukcji dryfu napięcia, wyższemu stosunkowi sygnału do szumu (SNR), niższemu dryfowi napięcia odniesienia w funkcji temperatury oraz wyższej rezystancji wejściowej. Niski dryf napięcia modulatora upraszcza korekcję przesunięcia, a izolacja do 5 kV rms i izolacja na drodze do 8 mm są idealne dla kompaktowych urządzeń do sterowania silnikami 200 V i 400 V.

    Producenci OEM chcą ujednolicić swoje projekty podczas opracowywania i certyfikacji projektu. RV1S9353A w tym pomaga, dzięki typowej rezystancji wejściowej 500 kΩ, dzięki czemu może zarówno mierzyć prąd, jak i napięcie, co ułatwia projektowanie systemu. Co najważniejsze, wyjście cyfrowe modulatora ΔΣ i podłączony filtr cyfrowy eliminują potrzebę tworzenia złożonych projektów wieloskładnikowych, które wykorzystują tradycyjny analogowy wzmacniacz izolacyjny z filtrem analogowym i kilkoma innymi komponentami.

    "Modulator ΔΣ RV1S9353A zapewnia naszym klientom absolutnie najwyższą dokładność i kontrolę potrzebną do modernizacji dzisiejszych inteligentnych fabryk" komentuje Chris Stephens, wiceprezes ds. Komunikacji i sterowania silnikami, działu przemysłowego i komunikacyjnego w Renesas. "Jego wyższa rezystancja wejściowa i możliwość zarówno pomiaru prądu, jak i napięcia, co upraszcza projektowanie i redukuje koszty, jednocześnie spełniając normy bezpieczeństwa UL, CSA i VDE" dodaje.

    Kluczowe cechy modulatora ΔΣ RV1S9353A

    * Dryft napięcia wejściowego w funkcji temperatury 2,5 µV/°C
    * SNR (typowo) 85dB
    * Błąd wzmocnienia napięcia odniesienia (maksymalny) ±0,5%
    * Dryft napięcia odniesienia w funkcji temperatury (typ.) 30 ppm/°C
    * Wysoka rezystancja wejściowa (typowo) 500 kΩ
    * Wysoka odporność na stany przejściowe w trybie wspólnym (typowo) 25 kV/µs
    * Zakres temperatur pracy od -40°C do 110°C
    * 8-pinowa obudowa SDIP z rozstawem pinów 1,27mm

    Nowy modulator RV1S9353A ΔΣ dołącza do rodziny produktów optoelektronicznych firmy Renesas, w tym transoptorów z wyjściem IC i szybką komunikacją do 15 Mb / s, a także tranzystorowych urządzeń wyjściowych ogólnego przeznaczenia o wysokim napięciu izolacji, pracy w wysokiej temperaturze i zgodności z różnymi międzynarodowymi wymogami bezpieczeństwa standardy. Transoptory napędzające silnik (napęd IPM i napęd IGBT) charakteryzują się wysokim napięciem izolacji, pracą w wysokiej temperaturze, wysokim prądem wyjściowym i przełączaniem z dużą prędkością.

    Źródło: https://www.eeweb.com/profile/maurizio-di-paolo-emilio/news/optically-isolated-delta-sigma-modulator-for-industrial-automation-applications

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 11807 posts with rating 9944, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • Automation24
  • #2
    _lazor_
    Moderator of Designing
    Bardzo ciekawe rozwiązania do pomiaru prądu na rezystorach pomiarowych, ale jedną z największych wad to bandwidth, którego to renesas "zapomniał" podać, ale raczej nie przekracza 400kHz...
  • Automation24
  • #3
    DVDM14
    Level 35  
    _lazor_ wrote:
    Bardzo ciekawe rozwiązania do pomiaru prądu na rezystorach pomiarowych, ale jedną z największych wad to bandwidth, którego to renesas "zapomniał" podać, ale raczej nie przekracza 400kHz...


    Nie tak znowu zapomniał. Pomiary w tabeli są specyfikowane dla zegara 10MHz i decymacji 256 razy, czyli mamy 39ksps tudzież 19.5kHz strefy nyquista, a sporo mniej jeżeli chcemy zachować informację o kształcie sygnału zamiast przyjmować, że jest to sinusoida. No i trzeba odjąć trochę marginesu wymaganego przez filtr decymujący.

    Można by trochę zwiększyć pasmo kosztem SNR i rozdzielczości bitowej poprzez mniejszą decymację, ale trzeba mieć na uwadze żeby nie "władować się" z pasmem filtru na NTF modulatora. Dlatego pasmo nie jest podane - zależy ono od implementacji filtra cyfrowego.

    ...Albo użyć przekładnika opartego o efekt Halla i mieć kilkaset kHz pasma na czysto. :)

    Jeszcze inną opcją jest użycie szybkiego ADC i przerzucanie gotowych próbek przez szybki izolator cyfrowy, zamiast strumienia PDM. W tedy i kilkanaście MHz rzeczywistego pasma nie jest najmniejszym problemem, oczywiście pomijając koszt... ;)
  • #4
    _lazor_
    Moderator of Designing
    Zdecydowanie inne rozwiązania są IMO lepsze, ale takie rozwiązanie z modulacją ma tą zaletę, że wiele uC ma filtr cyfrowy, co dramatycznie ułatwia design PCB, ale kosztem zakłóceń (nie oszukujmy się 10MHz i harmoniczne będzie widać) i słabych parametrów czasowych.

    Innym rozwiązaniem jest układ pomiaru różnicowego. Nawet robią wzmacniacze, które mogą pracować z dużym napięciem wspólnym, więc nawet dzielników nie trzeba robić aby zmierzyć malutkie napięcie na tle dużego wspólnego napięcia, ale niestety wtedy trzeba uważać na CMRR, a za tym idzie cena układu...