Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Izolowany optycznie modulator Delta-Sigma do zastosowań automatyki przemysłowej

ghost666 31 Lip 2020 01:11 348 3
  • 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

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    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 napisał 9872 postów o ocenie 8097, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • #2
    _lazor_
    Moderator Projektowanie
    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...
  • #3
    DVDM14
    Poziom 35  
    _lazor_ napisał:
    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 Projektowanie
    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...