Conversores A/D ADE9113/ADE9112/ADE9103

O ADE9103, ADE9112 e ADE9113 da Analog Devices são conversores analógicos-digitais (ADCs) precisos Σ-Δ de amostragem simultânea para ambas aplicações de medição do consumo de energia em CC e polifásicas baseadas em shunt. O ADE9113 integra sinal de segurança certificado e isolação galvânica de energia com três canais totalmente diferenciais do ADC Σ-Δ de amostragem simultânea a 24 bits. O ADE9112 apresenta dois canais diferenciais do ADC Σ-Δ para aplicações com isolação, em que apenas um canal de tensão é necessário. O ADE9103 é um ADC Σ-Δ não isolado de 3 canais para uso em aplicações em que a isolação não é obrigatória, como para a medição do neutro. Todos os ADE9103, ADE9112 e ADE9113 incluem um canal de corrente de ganho elevado, recomendado para uso com um resistor shunt como o sensor de corrente. Os vários dispositivos ADE9103, ADE9112 e ADE9113 podem ser sincronizados para amostrar simultaneamente e fornecerem saídas coerentes.

O ADC com canal de corrente fornece uma relação de sinal/ruído (SNR) de 86 dBFS a uma taxa de amostragem de 4 kSPS sobre uma largura de banda do sinal de 1,65 kHz e uma deriva típica do ganho de 13 ppm/°C, o que permite uma exatidão mínima até a Classe 0,2. Os ADCs de tensão fornecem uma SNR de 91 dBFS sobre as mesmas taxa de amostragem e largura de banda. O ganho elevado no canal de corrente (IP e IM) auxilia o uso de shunts de resistência menor para menores perdas devido ao calor. A baixa deriva de offset de 2 nV/°C oferece o desempenho exigido para medição CC.

O ADE9103, ADE9112 e ADE9113 oferecem economia de custo do sistema e maior robustez. O ADC principal ADE9103, ADE9112 e ADE9113 consegue acionar clocks de até três ADCs adicionais ADE9103, ADE9112 e ADE9113 com um único cristal. A interface de porta serial (SPI) bidirecional aceita uma capacidade de encadeamento, permitindo acesso a todos os registradores, além de reduzir a quantidade de pinos necessária do microcontrolador. O SOIC_W_FP de 28 terminais permite layouts mais compactos. As transferências de dados válidas são asseguradas com a verificação cíclica redundante (CRC) e bidirecional, além de um pino IRQ que alerta o sistema sobre falhas críticas. O ADE9112 e ADE9113 passam nas emissões CISPR 32 de Classe B em uma placa de circuito impresso (PCI) de 2 camadas com a inclusão de um capacitor de alta tensão e em uma PCI de 4 camadas com um capacitor interno de interligação.

O kit de avaliação EVAL-ADE9113KTZ inclui duas placas que funcionam juntas (com a EVAL-SDP-CB1Z) para testar o desempenho do ADC Σ-Δ isolado ADE9113 em um contexto fechado para uma implementação real de medidor trifásico. Embora este kit possa também ser usado para testar a funcionalidade semelhante do ADC ADE9103 e ADE9112, o kit EVAL-ADE9113KTZ é ocupado apenas com dispositivos ADE9113.

Características e benefícios

• ADCs Σ-Δ isolados de amostragem simultânea com 2 canais (ADE9112) ou 3 canais (ADE9113), e conversores CC para CC isolados integrados isoPower
• ADCs Σ-Δ de amostragem simultânea não isolados com 3 canais (ADE9103)
• Sincronização de vários dispositivos ADE9103/ADE9112/ADE9113
• SPI de 4 fios com CRC bidirecional e funcionalidade de encadeamento
• Registradores de IDs únicos legíveis das peças
• Até 4 dispositivos ADE9103/ADE9112/ADE9113 com capacidade de clock a partir de um único cristal ou um clock externo
• Pino IRQ de hardware e registradores para detecção de falhas e robustez
• Taxa de amostragem até 32 kSPS
• SNR até 95 dB
• Faixa da tensão de entrada analógica com pico de ±31,25 mV para canal de corrente
• Faixa da tensão de entrada analógica de terminal simples com pico de ±500 mV para canais de tensão
• Coeficiente de temperatura com referência de tensão interna: <13 ppm/°C típico
• Deriva de offset do ADC: < 2 µV/°C típica
• Ideal para ambos os sistemas de medição em CA e CC
• Fonte simples de 3,3 V para medições com ou sem isolação
• Corpo amplo e compacto de 28 terminais com invólucro SOIC de passo mais estreito e fuga de 8,3 mm
• Faixa de temperatura: -40°C a +125°C
• Passa nas emissões RF CISPR 32 de Classe B
• Aprovações de segurança e regulatórias para o ADE9112 e ADE9113
• Certificado de conformidade previsto IEC 60747-17
• 5000 V RMS durante 1 minuto segundo a UL 1577 prevista
• IEC 61010-1 e IEC 62368-1 previstas