電力量モニタリング

ADE9153A は、自動キャリブレーション機能付きの高精度単相電力量計 IC です。mSure^® 自動キャリブレーション機能により、シャント抵抗を電流センサーとして使用する場合に正確なソースまたはリファレンス・メーターを使用しなくても、電流および電圧チャンネルを自動的に補正できます。mSure 自動キャリブレーションは、クラス 1 またはクラス 2 メーターに対応しています。

ADE9153A には、88 dB の S/N 比（SNR）を実現する 3 つの高性能 A/D コンバータ（ADC）が組み込まれています。ADE9153A では、ライン電圧および電流、有効電力量、基本波無効電力量、皮相電力量、電流および電圧の実効値の計算などの高度な測定機能セットを利用できます。ゼロ交差検出、ライン周期計算、角度測定、ディップとスウェル、ピークおよび過電流検出、力率の測定などの電力品質の測定も含まれます。各入力チャンネルでは、独立した柔軟なゲイン段がサポートされています。電流チャンネル A はシャントに最適で、柔軟なゲイン段があり、62.5 mV ピークから 26.04 mV ピークまでのフルスケール入力範囲を提供します。電流チャンネル B には、カレント・トランス（CT）用の 1×、2×、および 4× のゲイン段があります。10 MHz の高速シリアル・ペリフェラル・インターフェース（SPI）ポートにより、ADE9153A レジスタにアクセスできます。

ADE9153A は 3.3 V の電源で動作し、32 ピン LFCSP パッケージで提供されます。

アプリケーション

• 単相電力量計
• 電力量および電力測定
• 街路照明
• スマート配電システム
• 装置の状態監視

ADE9000は高精度、全機能内蔵の多相電力量／電力品質モニタリング用デバイスです。優れたアナログ性能とデジタル・シグナル・プロセッサ(DSP) コアにより広いダイナミック・レンジにわたり正確な電力量モニタリングが可能です。ハイエンドのリファレンスを内蔵しているので全温度範囲で温度ドリフトが低く、プログラマブル・ゲイン・アンプ (PGA)、A/D コンバータ(ADC)を含む1チャンネルにわたる総合ドリフトは最大で±25 ppm/°C 以下です。

ADE9000は完璧な電力モニタリング機能があり、rms、有効、無効、皮相の電力と電力量に関する総合と基本波の測定値を提供します。低下と増大のモニター、周波数、位相角、電圧全高調波歪み（VTHD）、電流全高調波歪み（ITHD）、力率の測定のような高度な機能を備えているので電力品質の測定の実施が可能になります。IEC 61000-4-30 クラスSに従って計算される ½サイクルrms、10サイクルrms、12サイクルrmsはリアルタイム・モニタリングのための瞬時rms測定値を提供します。

ADE9000は、32 kSPSあるい8 kSPSの固定データ・レート、またはライン・サイクルあたり 128ポイントを保証するライン周波数に基づいて変化するサンプリング・レートでサンプルを格納する、柔軟な波形バッファを内蔵しています。リサンプリングは、外部プロセッサで50以上の高調波の高速フーリエ変換（FFT）計算を簡素化します。

ADE9000はアクイジション・エンジンと計算エンジンをすきまなく集積することにより、電力量と電力の品質モニタリング・システムの実施を簡素化しています。内蔵のADC と DSPエンジンは各種パラメータを計算して、ユーザがアクセス可能なレジスタを介してデータを提供したり、あるいは割り込みピンを通してイベントを表示します。ADE9000は7個の専用ADCチャンネルを備えており、3相システム又は最大3個の単相システムに使用可能です。この製品はカレント・トランス（CT）あるいはロゴスキー・コイルに対応しているので電流測定が行えます。デジタル積分器を備えているのでロゴスキー・コイルに要求されるデスクリートの積分器は必要ありません。

ADE9000は電力モニタリング・システムの大部分の計算の複雑さを緩和します。簡素なホスト・マイクロコントローラを使用する事により、ADE9000はスタンドアロンのモニタリング・システム又は保護システムあるいはデータをクラウドにアップロードする低価格ノードの設計を可能にします。

このデータシートを通して、CF4/EVENT/DREADYのような複数機能をもつピンはピン名をフルで呼称する場合とピンの1機能（たとえばEVENTで、その機能のみ関連する時）で呼称する場合がある事に注意してください。

• 電力量と電力のモニタリング
• 電力品質のモニタリング
• 保護用デバイス
• 機械の正常動作監視
• スマート電力分配ユニット
• 多相電力量計

AD7779は8チャンネル、同時サンプリングADCです。チップ上に8個の完全なΣ-Δ型ADCを内蔵しています。AD7779の入力電流は極めて低いのでセンサーに直接接続できます。各入力チャンネルにはプログラマブル・ゲイン段があり、小振幅のセンサー出力をフルスケールのADC入力範囲に合わせてゲインを1、2、4、8に設定し、シグナル・チェーンのダイナミック・レンジを最大限にすることができます。AD7779は1 V ～ 3.6 VのV_REFを受信します。アナログ入力は ユニポーラ（0 V ～ V_REF/GAIN）あるいは真のバイポーラ（±V_REF/GAIN/2 V）のアナログ入力信号をそれぞれアナログ電源3.3 V 又は±1.65 Vで受信します。アナログ入力は、真の差動信号、疑似差動あるいはシングル・エンド信号のいずれかを受信するように設定して、異なるセンサー出力回路に合わせることができます。

各チャンネルは ADC変調器とsinc3、低遅延デジタル・フィルタを備えています。SRCによりAD7779 のODR全体にわたり細かな分解能で調整できます。この制御はライン周波数の0.01 Hz変動に対するコヒーレントを維持するためにODRの分解能が要求されるアプリケーションにおいて使用できます。SRCはシリアル・ポート・インターフェース（SPI）を介して設定できます。AD7779は2つの異なるインターフェースを採用しています: データ出力インターフェースとSPI制御インターフェース。ADCデータ出力インターフェースはADC変換結果をAD7779からプロセッサへ送信する専用のインターフェースです。SPI インターフェースはAD7779設定レジスタへの書き込みと設定レジスタからの読み出しに使用され、SAR ADCからのデータの制御と読み込みにも使用されます。SPIインターフェースは又Σ-Δ変換データを出力するために設定することもできます。

AD7779は12ビット SAR ADCを内蔵しています。ADCはシステム測定機能専用のΣ-Δ ADCチャンネルの1つを停止することなくAD7779の診断に使用することができます。外部マルチプレクサ（3つの汎用入出力ピン（GPIO）を介して制御できる）とシグナル・コンディショニングを使用して、機能の安全性が要求されるアプリケーションにおいてΣ-Δ ADC の測定を検証するためにSAR ADCを使用することができます。さらに、AD7779の SAR ADCは内部ノードを検出するための内部マルチプレクサを内蔵しています。
AD7779は2.5 Vリファレンスとリファレンス・バッファを内蔵しています。リファレンの標準温度係数は10 ppm/°Cです。AD7779には2種類の動作モードがあります: 高分解能モードと低消費電力モード。高分解能モードの場合ダイナミック・レンジは大きくなり、消費電力は10.75 mW／チャンネルになります; 低消費電力モードでは狭ダイナミック・レンジ仕様になりますが、消費電力は3.37 mW／チャンネルになります。

仕様規定されている動作温度範囲は−40°C ～ +105°Cですが、デバイスは+125°Cまで動作します。

アプリケーション

• サーキット・ブレーカ
• 汎用データ・アクイジション
• 脳波計（EEG）
• 工業用プロセス制御