ADE9430, il dispositivo di Analog Devices per il monitoraggio della qualità dell’alimentazione

L'ADE9430 di Analog Devices è un avanzato dispositivo di monitoraggio dell'energia polifase e della qualità dell'alimentazione, altamente accurato e completamente integrato.

Panoramica di ADE9430: caratteristiche e vantaggi

L'ADE9430 di Analog Devices è un dispositivo per il monitoraggio della qualità dell'alimentazione ad alte prestazioni ed energia polifase. Diamo uno sguardo ai dettagli del prodotto: spiccano innanzitutto le prestazioni analogiche superiori e un core di elaborazione del segnale digitale (DSP), caratteristiche queste che consentono un accurato monitoraggio dell'energia su un'ampia gamma dinamica. L'ADE9430 è pertanto un processore/System on Chip (SoC) della tecnologia di monitoraggio della qualità dell'alimentazione. Un riferimento di fascia alta integrato garantisce una bassa deriva sulla temperatura con una deriva combinata inferiore a ±25 ppm/°C massimo per l'intero canale, inclusi un amplificatore a guadagno programmabile (PGA) e un convertitore analogico-digitale (ADC). L'ADE9430 garantisce una capacità completa di monitoraggio della qualità dell'alimentazione fornendo misurazioni istantanee totali e fondamentali su rms, frequenza, angolo di fase, fattore di potenza attivo, reattivo e potenze ed energie apparenti. Mediante l'utilizzo della libreria di qualità dell'alimentazione ADSW-PQ-CLS opzionale, vengono abilitate alcune funzioni avanzate di qualità dell'alimentazione, quali monitoraggio di cali e sbalzi, frequenza di alimentazione, distorsione armonica totale della tensione (VTHD) e distorsione armonica totale della corrente (ITHD). Le funzioni One cycle rms, 10 cycle rms/12 cycle rms e le funzioni opzionali della libreria di qualità dell'alimentazione ADSW-PQ-CLS sono calcolate in base a IEC 61000-4-30 Classe S. ADE9430 offre anche una forma d'onda ricampionata di 1024 punti per 10 cicli o 12 cicli. Il ricampionamento semplifica il rapido calcolo della trasformata di Fourier (FFT) di almeno 40 armoniche in un processore esterno.

Le specifiche applicazioni target cui si rivolge l'ADE9430 sono:

Monitoraggio dell'energia e della potenza
Monitoraggio della qualità dell'energia conforme agli standard
Dispositivi di protezione
Sicurezza delle macchine
Unità di distribuzione dell'energia intelligenti
Contatori di energia polifase

Figura 1: Diagramma schematico del circuito integrato ADE9430

ADE9430 semplifica l'implementazione e la certificazione dei sistemi di monitoraggio dell'energia e della qualità dell'alimentazione offrendo una stretta integrazione dei motori di acquisizione e calcolo. Gli ADC integrati e il motore DSP calcolano diversi parametri e forniscono dati tramite registri accessibili all'utente o indicano eventi tramite pin di interruzione. Con sette canali ADC dedicati, ADE9430 può essere utilizzato su un sistema trifase o fino a tre sistemi monofase. L'ADE9430 assorbe la maggior parte della complessità nei calcoli per un sistema di monitoraggio della qualità dell'energia. Combinando un semplice microcontrollore host e la libreria di qualità dell'alimentazione ADSW-PQ-CLS opzionale, ADE9430 consente la progettazione di sistemi di monitoraggio o protezione autonomi o nodi a basso costo che caricano i dati nel cloud.

Durante l'evento Embedded World Exhibition&Conference 2023 ADI ha presentato le sue soluzioni per il monitoraggio della qualità dell'energia, attraverso una serie di demo dimostrative ad opera del team tecnico di ingegneri che, tra le altre cose, ha mostrato anche le applicazioni sul campo dell'ADE9430. La dimostrazione ha utilizzato ADE9430 per determinare la quantità di armoniche immesse in rete dalle risorse basate su inverter, tra cui fotovoltaico solare, ESS e caricabatterie bidirezionali per veicoli elettrici. Monitorando i disturbi sulla rete, ADE 9430 consente una migliore diagnostica sull'ottimizzazione delle risorse energetiche distribuite che possono essere aggiunte per ottenere una rete energetica più affidabile. Nella sezione Riferimenti è reperibile la scheda tecnica di prodotto contenente tutte le specifiche finali e le condizioni operative, nonché risorse e documentazione dettagliata, device drivers e moduli software.

Evaluation board EVAL-ADE9430

EVAL-ADE9430ARDZ è da utilizzare con STM32 NUCLEOF413ZH. EVAL-ADE9430ARDZ può essere interfacciata direttamente con trasformatori di corrente e cavi di tensione e consente una rapida valutazione e prototipazione di sistemi di misurazione della qualità dell'energia e della potenza di Classe S con ADE9430. La libreria ADSW-PQ-CLS per la qualità dell'alimentazione e gli esempi applicativi vengono forniti per semplificare l'implementazione di sistemi di dimensioni maggiori e più complessi. Tra le sue principali caratteristiche e benefici, la scheda di valutazione per la misurazione della qualità dell'energia e della qualità dell'energia di Classe S con circuito integrato di monitoraggio dell'energia e della qualità dell'energia multifase ADE9430, offre misure trifase a 4 fili, trifase a 3 fili o monofase a 3 fili; ha un'interfaccia diretta con trasformatori di corrente con uscita in corrente; misura la tensione nominale del neutro di linea fino a 240 V rms; è da utilizzare con la libreria di qualità dell'alimentazione ADSW-PQ-CLS.