ADE9112

新規設計に推奨

SPIを使用した絶縁型シグマデルタADC

データシート (Rev. A)
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製品情報

  • 絶縁型DC/DCコンバータisoPowerを内蔵し、絶縁された2つ（ADE9112）または3つ（ADE9113）のチャンネルを同時にサンプリングできるΣ-Δ ADC
  • 絶縁されていない3つ（ADE9103）のチャンネルを同時にサンプリングできるΣ-Δ ADC
  • 複数のADE9103/ADE9112/ADE9113デバイスの同期
  • 双方向CRCおよびデイジーチェーン機能を備えた4線式SPI
  • SPIで読み取り可能な一意の部品IDを格納するレジスタ
  • 単一の水晶発振子または外部クロックをクロック源とする最大4つのADE9103/ADE9112/ADE9113デバイス
  • 異常検出と堅牢性のためのIRQハードウェア・ピンとレジスタ
  • サンプリング・レート：最大32kSPS
  • S/N比：最大95dB
  • 電流チャンネルのピーク・アナログ入力電圧範囲：±31.25mV
  • 電圧チャンネルのピーク・シングルエンド・アナログ入力電圧範囲：±500mV
  • 内部電圧リファレンス温度係数：<13ppm/°C（代表値）
  • ADCオフセット・ドリフト：<2nV/°C（代表値）
  • ACとDC両方の計測システムに最適
  • 3.3V単電源で絶縁された計測と絶縁されていない計測に対応
  • 8.3mmの沿面距離を確保した、コンパクトでワイド・ボディの28ピン精細ピッチSOICパッケージ
  • 温度範囲：-40°C～+125°C
  • CISPR 32クラスB RF放射に合格
  • ADE9112およびADE9113の安全および規制認証
    • IEC 60747-17適合性認定（予定）
    • 1分間で5000Vrms、UL 1577規格に準拠（予定）
    • IEC 61010-1およびIEC 62368-1（予定）

ADE9103/ADE9112/ADE9113は、DCおよびシャントベースの多相電力量計アプリケーションに使用される高精度同時サンプリングΣ-Δ A/Dコンバータ（ADC）です。ADE9113には、安全認証を取得した信号と電力のガルバニック絶縁、そして同時にサンプリング可能な3つの完全差動24ビット Σ-Δ ADCチャンネルが統合されています。ADE9112は、電圧チャンネルが1つだけ求められる絶縁アプリケーション向けに完全差動Σ-Δ ADCチャンネルを2つ備えています。ADE9103は、非絶縁型の3チャンネルΣ-Δ ADCです。中性線の計測など、絶縁が要求されないアプリケーションに使用されます。ADE9103/ADE9112/ADE9113はいずれも高ゲインの電流チャンネルを搭載しています。この電流チャンネルは、電流センサーとしてシャント抵抗と共に使用する場合に最適です。複数のADE9103/ADE9112/ ADE9113デバイスを同期させてサンプリングを同時に行い、コヒーレントな出力を得ることができます。

電流チャンネルADCは、サンプル・レート4kSPS、信号帯域幅1.65kHz、ゲイン・ドリフト13ppm/°C（代表値）で86dBFSのS/N比（Signal to Noise Ratio）を提供し、クラス0.2までの精度を実現します。電圧ADCのS/N比は、同じサンプル・レートおよび帯域幅で91dBFSとなります。電流チャンネル（IPとIM）のゲインが高いため、より小さな抵抗のシャントを使用して熱による損失を低減できます。2nV/°Cという低いオフセット・ドリフトにより、DC計測に必要な性能が得られます。

ADE9103/ADE9112/ADE9113は、システムのコスト削減と堅牢性の向上を実現します。メインのADE9103/ADE9112/ADE9113は、単一の水晶発振子で、別途最大3つのADE9103/ADE9112/ADE9113のクロックを駆動できます。双方向のシリアル・ポート・インターフェース（SPI）はデイジーチェーン機能をサポートします。これによって、すべてのレジスタへのアクセスが可能になると共に、必要なマイクロコントローラのピン数を削減できます。28ピンのSOIC_W_FPでは、よりコンパクトなレイアウトが可能となります。双方向の巡回冗長検査（CRC）によってデータ転送の有効性が確保され、重大な異常は、IRQピンでシステムに通知されます。ADE9112とADE9113は、高電圧コンデンサを追加した2層プリント回路基板（PCB）上、および内部ステッチング・コンデンサを備えた4層PCB上でCISPR 32クラスBの放射基準を満たしています。

アプリケーション

  • シャント抵抗電流センサー・ベースの多相電力量計
  • 電気自動車の充電設備
  • DCメータ
  • 電力品質モニタリング
  • 太陽光発電インバータ
  • プロセス・モニタリング
  • 保護用デバイス
  • 絶縁センサー・インターフェース
ADE9112
SPIを使用した絶縁型シグマデルタADC
ADE9112 Functional Block Diagram ADE9103/ADE9112/ADE9113 Typical Applications Circuit ADE9112 Pin Configuration
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ドキュメント

データシート 2

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アプリケーション・ノート 1

技術記事 1

安全性および規制遵守 1

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ソフトウェア・リソース

ソフトウェア・モジュール 1

ハードウェア・エコシステム

製品モデル 製品ライフサイクル 詳細
スイッチング・レギュレータ ＆ コントローラ 3
MAX17554
製造中 集積型60V、50mA、超小型、高効率、同期整流式降圧DC/DCコンバータ
MAX17555
新規設計に推奨 集積型60V、50mA、超小型、高効率、同期整流式降圧DC/DCコンバータ
LT8604
新規設計に推奨 高効率42V/120mA同期降圧
リニア・レギュレータ 3
ADP150
製造中 リニア・レギュレータ、150mA、超低ノイズ、CMOS
ADP7112
新規設計に推奨

LDOリニア・レギュレータ、20V、200mA、ローノイズ、CMOS

ADP7118
新規設計に推奨 20V、200mA、低ノイズ、CMOS LDOリニア電圧レギュレータ
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評価用キット

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schematic 3
AD-ACEVSE22KWZ-KIT

AD-ACEVSE22KWZ-KIT

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機能と利点

  • レベル2、7kW～22kW電気自動車用給電装置（EVSE）の計測サブシステムおよびその他の選択された機能
  • ADE9112、ADE9113、ADE9178用のフル機能ボード
  • 3相、最大240V RMSの相電圧定格
  • 最大32Aの電流測定定格（シャント内蔵）
  • 最大22kWの負荷への結合電力伝送をサポート
  • 低消費電力のセキュアなマイクロコントローラMAX32672を搭載
  • エネルギーと状態の更新を確認できるLCDディスプレイをサポート
  • RS-485通信インターフェースを介してMODBUS™プロトコルをサポート
  • EVerestオープン・ソース・ソフトウェア（OSS）と通信するためのProtobuf™メッセージをサポート
  • IEC61851準拠のステート・マシンを実装

製品詳細

AD-ACEVSE22KWZ-KITは、レベル2、7kW～22kW ACの電気自動車用給電装置（EVSE）の計測サブシステムおよびその他の選択された機能のリファレンス・デザインです。ADE9113（絶縁型Σ-Δ A/Dコンバータ（ADC））とADE9178（計測用デジタル・シグナル・プロセッサ（DSP））の組み合わせにより、電気自動車（EV）に供給されるエネルギーを正確に測定します。超低消費電力のARM® Cortex®-M4プロセッサ内蔵のMAX32672（高コスト効率、高集積、高信頼性の32ビット・マイクロコントローラ）が搭載されており、エネルギー測定値を蓄積し、それをホストへ確実に送信して表示することができます。充電プラグが電気自動車に挿入されると、マイクロコントローラ上で充電制御ステート・マシンが実行され、様々な充電状態に遷移します。このキットには、充電サイクル中のエネルギー測定値と状態遷移を読み取るためのフレキシブル・プリント回路（FPC）コネクタとLCDが含まれています。ボードの端にあるコネクタに、電源入出力信号、CP（Control Pilot）信号、PP（Proximity Pilot）信号用の配線があります。EVに供給されるエネルギーは、シャントおよび抵抗ラダー・ネットワーク間の電圧降下として測定されるため、フィールドでボードを簡単にセットアップできます。

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EVAL-ADE9113

ADE9113（SPIを使用した絶縁型シグマ・デルタADC）の評価用ボード

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機能と利点

  • ADE9103、ADE9112、ADE9113 用のフル機能評価用ボード
  • システム・デモンストレーション・プラットフォーム（EVAL-SDP-CB1Z）と組み合わせてのPC制御
  • 制御およびデータ解析（時間領域と周波数領域）のためのPCソフトウェア
  • スタンドアロン機能

製品詳細

EVAL-ADE9113KTZ評価用キットでは、このキットに含まれている2枚のボード（およびEVAL-SDP-CB1Z）を組み合わせて使用し、実際の3相メータ実装に近い状況でADE9113（絶縁型Σ-Δ A/Dコンバータ（ADC））の性能を評価します。このキットは、ADE9103やADE9112 ADCの同様の機能をテストする目的でも使用できますが、EVAL-ADE9113KTZに搭載されているのはADE9113デバイスのみであるため、このユーザ・ガイドではADE9113にしか言及していません。評価用ソフトウェアはLabVIEW®で作成されており、PCインターフェースを介して、各ADE9113のレジスタにアクセスできるようになっています。加えて、マイクロコントローラ・ユニット（MCU）アダプタ・ボードは、Arduino®（アルドゥイーノ）シールド・タイプのコネクタに対応しているため、Nucleo-F103RBと組み合わせてカスタム・ファームウェアを開発したり、リファレンス・コードを使用したりすることができます。

eval board
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AD-ACEVSECRDSET-SL

Type 2 EVSE 3.6 kW Charging Cable

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機能と利点

  • Complete reference design for Type 2 EVSE Cordset (IC-CPD)
  • Power level from 2.3 kW up to 3.6 kW
  • Designed to comply with the applicable standards - IEC61851, IEC62752
  • Incorporates a 6 mA DC/30 mA rms RCD and a control pilot circuit
  • Stuck relay detection and relay state of health
  • Overtemperature detection
  • Integrated isolation
  • Reduced component count for cost optimization
  • Bluetooth 5.2 interface for connectivity to external devices
  • Open-source software stack to enable custom firmware development

製品詳細

The AD-ACEVSECRDSET-SL is a complete Type 2 EVSE 3.6 kW charging cable solution, providing a reference design intended for evaluation and prototyping of electric vehicle (EV) charging systems.

The system includes a 3-channel isolated sigma-delta (Σ-Δ) ADC for voltage and current measurement on the single-phase power input and measurement of the relay voltage for solder contacts detection and relay state of health. Safe operation is enabled by the inclusion of a 6 mA DC / 30 mA rms RCD. Detection of overvoltage, undervoltage, overcurrent, overtemperature and EV diode presence is also available.

A MAX32655 low-power, ARM® Cortex®-M4 Microcontroller implements the logic for system control and communication with the EV over the control pilot interface. A programming and debugging interface are included. The MAX32655 Bluetooth 5.2 interface enables connectivity to external devices.

The design is accompanied by an open-source software stack and reference applications, enabling custom software development to start from a proven implementation validated to meet the applicable standards. An external programmer such as the MAX32625PICO MAXDAP Programming Adapter, or any other similar programmer supporting the SWD interface, is required to enable firmware programming and debug.

The system is designed to comply with the IEC61851 and IEC62752 standards.

APPLICATIONS

  • EV charging
AD-ACEVSE22KWZ-KIT
AD-ACEVSE22KWZ-KIT
AD ACEVSE22KWZ-KIT Board Photo Angle View AD ACEVSE22KWZ-KIT Board Photo Top View AD ACEVSE22KWZ-KIT Board Photo Bottom View
EVAL-ADE9113
ADE9113（SPIを使用した絶縁型シグマ・デルタADC）の評価用ボード
EVAL-ADE9113 Board Photo Angle View EVAL-ADE9113 Board Photo Top View EVAL-ADE9113 Board Photo Bottom View
AD-ACEVSECRDSET-SL
Type 2 EVSE 3.6 kW Charging Cable
AD-ACEVSECRDSET-SL Functional Block Diagram AD-ACEVSECRDSET-SL AD-ACEVSECRDSET-SL Top View AD-ACEVSECRDSET-SL Bottom View

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