CM408F配电自动化解决方案,软件+硬件详细开发资料下载 -

标题: CM408F配电自动化解决方案,软件+硬件详细开发资料下载 [打印本页]

作者: gqy001 时间: 2017-11-9 10:31
标题: CM408F配电自动化解决方案,软件+硬件详细开发资料下载
ADSP-CM40X系列处理器芯片是ADI公司最新推出的基于ARM Cortex M4内核的产品。该产品处理器主频高达240Mhz，集成了高性能的16bits ADC，谐波分析引擎（HAE）以及丰富的内存及外部接口资源，十分适合于中低压的继电保护产品及配电自动化终端、电机伺服驱动控制等应用。

为便于用户评估ADSP-CM40x的功能和性能，快速开发以ADSP-CM40x为核心的配电自动化终端、电能质量分析装置等产品，世健国际贸易（上海）有限公司研发中心研发了该解决方案平台。

方案采用配电自动化最小保护系统，外部三相电压、三相电流及零序电流信号经电压互感器（PT）、电流互感器（CT）变换后为最大+/-10V 双极性信号，ADSP-CM408F 的内置 ADC 输入通道为 0-2.5V 的输入范围，输入信号通过精密放大器 AD8604 进行信号调理电路变换，调理电路输
出 1.25V 直流并叠加最大幅度为 1.25V 的正弦信号， ADSP-CM408F 内部有两个高性能 16 位 SAR结构 ADC（ADC0 和 ADC1），其中一个 ADC 负责电流通道采样而另一个 ADC 负责电压通道采样。

CM408F 的两个 ADC 内核单元可以进行同步采样，利用这一功能可以实现同相的电压、电流同步采样。单个采样通道（包含放大电路）实测的有效位数（ENOB）可以达到 13bits。电压、电流的采样值送入 CM408F 的谐波分析引擎（HAE），可以对电压电流原始采样值进行高达 56 次谐波
（基于 50Hz 基波）分析，HAE 计算结果通过 UART0 或 UART2 发送至上位机软件，用户可以对相关的谐波分析数据结果进行分析。
1.3 适用范围
由于在硬件上加入了电压互感器和电流互感器且在软件上实现了 3相电压、电流采样和谐波分析等，该参考平台特别适合于低压电力保护装置、配网自动化中端 DTU/FTU、电机保护器、电能质量分析装置等领域的制造商参考。

方案中的信号调理电路主要由 2片AD8604、1片AD8602以及 1片ADR3425组成。AD8604和 AD8602为ADI 公司的精密单极性放大器，ADR3425为ADI公司的 2.5V输出的电压基准芯片。ADR3425 输出的基准电压经过 AD8602缓冲之后作为输入信号的偏置。2片AD8604对4路电流信
号（IA、IB、IC、IN）和 4路电压信号（VA、VB、VC、VX，其中VX 用于检测频率）进行变换，可以将-10V~+10V 的信号变转为 0V~2.5V的信号。

电路结构参见下图：

RS232接口采用 ADI 公司的ADUM5402+ADM3232E 方案。ADUM5402 是带有DC-DC转换器的 4通道数字磁隔离芯片，该芯片配合电平转换芯片 ADM3232E构成了带隔离的 RS232接口。如下图所示：

2.3.4 RS485 接口
RS485接口采用 ADI 的ADE2587E接口方案。 ADM2587E芯片是带有信号隔离和电源隔离的485 收发芯片。如下图所示：

2.3.6 CAN 接口

ADSP-CM40X 内置 2个CAN控制器接口，为满足不同客户的需求，方案设计了两种不同的
CAN 总线接口方式，CAN0 接口连接ADI公司的 CAN收发器ADM3053（带信号隔离和电源隔离的
CAN 收发芯片），是带隔离的 CAN接口；CAN1 接口连接Microchip 公司的CAN收发器芯片
MCP2562，不带隔离。如下图所示：

2.3.7 以太网接口

ADSP-CM408F 内置一个以太网接口MAC，外部连接采用Microchip 公司的收发器芯片
LAN8742，如下图所示：

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2.3.8 电压互感器（PT）和电流互感器（CT）

方案选用了南京择明电子公司的高性能电压互感器 PT和电流互感器 CT。电压互感器的
额定输入电压为 100V，额定输出电压为 2.941V；电流互感器的额定输入电流为 5A，额定输出电
压为 0.1765V。如下图所示：

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作者: guolh 时间: 2020-1-3 13:58
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