• 适用于电网保护的4 通道 RTD 输入模拟前端参考设计

    用于 4 通道 RTD 输入的模拟前端参考设计

    立即阅读TI智能电源与电网解决方案

    电力系统中,温度是需要监控的最重要参数之一。例如,作为电力系统的昂贵且关键组件,大量的变压器已经被部署在传输和配电电网中。由于维修和替换时较长的交付周期,基于温度的保护可以通过识别工作条件来限制对故障变压器造成的损坏。连同智能电网迁移一起,行业需要准确、可重复并且可靠的温度测量,这对电网基础设施的成本、质量、效率和安全会有重大影响。

    根据所采用的传感器类型,诸如热敏电阻、热电偶和电阻式温度检测器 (RTD),可以有几种不同的温度测量方法。这个设计的中心是使用RTD,一种电阻随温度变化的感测元件,来测量温度。在RTD中,电阻与温度之间的关系是高度可预计的,从而可以在宽范围内实现准确且可重复的温度测量。

    RTD的激励需要恒定电流源来产生一个与RTD的电阻成比例的电压输出。获得的电压输出由模数转换器 (ADC) 测量。在这个设计中,我有几件不错的事情想与你分享…

  • 开发更高效的电网电源

    作者:Xavier Ramus

    智能电网旨在通过电源实现通信,以提高电网效率。实现这一目标的方法是确保连接至电网的设备不仅可为目标功能实现高电源效率,而且还能以最高效的方式使用电能,从而最大限度减少峰值功耗,降低整体平均用电。

    为了达到该效率标准,需要使用低功耗 M2M 通信系统。该系统的核心是一款微控制器,例如超低功耗 MSP430 MCU。要在无传输时尽量减小对 M2M 通信系统效率的影响,必须对 MSP430 MCU 的电源进行优化。实现这一意图的一种方法是使用动态电压缩放技术。

    使用动态电压缩放 (DVS) 技术可通过降低系统中的静态电流最大限度降低功耗。

    尽管 LDO 并非以其电源效率著称,但如果使用得当,它们也可提高系统的电源效率。提高电源效率的方法是通过降低电源电压来降低 MCU 的时钟速度。随着电源电压降低,我们就有了另一项优势,即降低的静态电流可进一步降低功耗。

    图 1:MSP430F21X1 的…

  • TI新型PLC调制解调器可跨多个频段支持全部三大主要标准

    日前,TI 推出一款新型电力线通信 (PLC) 调制解调器平台,该平台可横跨 CENELEC 和 ARIB 频段支持 G3、PRIME 和 IEEE-1901.2 标准,从而缓解了利用单个器件支持多个地区的棘手问题。经过优化的新型 TMDSPLCKITV4 套件为开发人员提供了一种较小的低成本设计方案,以评估任何拟用于多种工业系统的窄带正交频分复用 (OFDM) PLC 技术标准,如智能电网高级计量基础设施 (AMI)、太阳能装置以及楼宇和工厂自动化系统等。

     

    TI PLC 解决方案囊括了快速启动开发工作所需的一切硬件、固件和开发工具。现在,开发人员能运用 TMDSPLCKITV4 平台以创建可支持不同地区的单个统一 PLC 项目。除了支持 G3、PRIME 和 IEEE-1901.2 标准之外,该新型调制解调器套件还可与 TI 专有的 PLC-Lite™ 软件配合工作。PLC-Lite 是一种采用 OFDM 调制的较低数据速率…

  • [转载] 欢迎评论: 电力线通信开发套件

    Other Parts Discussed in Post: AFE031

    转自: EDN

    乍一看,电力线通信 (PLC) 是为众多商业及工业应用实现智能监控与控制的极具吸引力的便捷途径。由于电力线的实用性与可访问性,因此,对于智能仪表、照明控制、太阳能、电动车充电、楼宇自动化 (HVAC) 和安保的“智能电网”使用而言,它是一项使能技术。

    思考设法将完全开放的电力线用作通信媒介时,不仅有点令人怯步,而且或许还有点疯狂。在传输端,必须采用充足的振幅将大电流信号注入低阻抗电力线,接收端才有望在不考虑基本衰减的情况下收到大电流信号;在接收端,必须将隐藏在高 AC 电压中的、被随机噪声和大量变量峰值(这里不考虑高斯白噪声)所抑制的微小信号提取出来。然后还需要从电力线或者本地 DC 电源中获得电源。最后还必须实施与外部相连的有线或无线接口,充分满足数据 I/O 的需求。所有这些功能都必须通过电气隔离电路完成,以保护调制解调器及用户…

  • 利用Sniffer软件查看电力线路上传输的PLC数据帧

    当大家阅读完前6部分,就已经初步完成了PLC模块的配置工作,接下来给大家介绍一下如果利用Sniffer软件查看电力线路上传输的PLC数据帧。所以Sniffer软件就像是一个Spy,来侦测具体电力线上的传输的命令和数据帧,可以方便用户进行网络情况的评估以及判断。

    首先要下载Sniffer软件,具体的下载在前几章节已经提及过。

    安装完成后,在桌面上会看到如下的小红青蛙图标:

    双击Sniffer软件,会出现如下的界面,让大家来设置使用的PC机串口和利用解析Prime的插件程序。

    可以在Setup中,进行串口信息的设置。

    Debug Level是设置Sniffer软件的显示信息的详细程度,Debug Level=10,是非常详细的显示出任何一条命令的详细信息,Debug Level=9,是显示所有命令,但不进行完整解析。 Debug Level=8,跟9比较只是不显示Beacon信息,其他信息进行显示。当设置完成之后,选择Send…

  • Jones Chen继续讲解PLC技术:表端PLC通信模块串口配置流程

    下面给大家介绍一下,如果用上位机(表端Host MCU)或者PC机来配置PLC表端模块,进行注册连接的过程。

     

    当大家把Prime固件程序烧写到F28069,并上电后,从UARTA和UARTB同时都会收到下面的命令,此命令为:Read Blob request:96 00 04 00 01 00 04 00

     

    1)当不希望此命令重复出现时,需要发送如下命令:

    96 c0 08 00 01 00 04 00 00 00 00 00

    此时会收到另外一条CRC32命令:96 00 04 00 00 00 04 00

    2)再次发送如下命令:

    96 c0 08 00 00 00 04 00 00 00 00 00

    此时,Read Blob request 将不再发送。

     

    接着大家可以通过Get System Info来获取当前烧写固件的一些信息, 具体解释如下:

    Get System Info

     

    HOST  : Get…
  • TI最新推出面向智能电表(电子式电表)设计的全集成优化型SoC已开始提供样片

    TI最新推出一款面向智能电表(电子式电表)设计的全集成优化型 智能电表片上 (SoC) 并已开始提供样片。这款产品集计量、应用和通信功能于一身,帮助开发人员为智能电子计量应用简化设计、提高灵活性并降低系统成本。无需额外的分立组件和冗余接口,其高集成度可为智能电子式电表设计提高可靠性。新型智能电表 SoC 开发人员提供了最高集成度,使客户能从几个分立组件扩展到全新集成式解决方案的智能电子计量设计。

     

    新型智能电表 SoC 是一个全集成解决方案,整合了三个独立的引擎。计量引擎可提供 0.5 的米级精度,包括对单相或三相电表的支持。符合工业标准的独立 ARM® Cortex™-M3 内核允许轻松开发电表管理固件(DLMS/COSEM、高级计量、应用配置文件、网络堆栈)和安全性,内存中闪存高达 1MB。独立灵活的通信引擎包括支持多种标准的电力线通信 (PLC) 与射频 (RF) 通信,旨在帮开发人员设计出…

  • Jones Chen继续讲解PLC技术: 耦合信号链路部分关键器件的选择

    下面给大家分析一下耦合信号链路部分关键器件的选择。
     
    一:高压端LC选频电路的选择:
     
    如果大家从TI 网站上下载TIPLCV3 EVM,对于高压信号输入端是如下图1的信号。
    其中J24J22是一组跳线,用来选择高压电容和电感的搭配,用于针对不同的频段进行选频。
    例如Prime协议是CENELEC A频段,G3 FCC频段等。
    下面就以CENELEC A频段为例,给大家介绍一下选频的电路结构。
    Prime选择A频段,根据EN50065-1标准的定义,A频段为3kHz 95kHz,通常低于40kHz的频段会有如下问题:
    1.     对于发射电路来说,特别是位于在变压器旁边的Base Node来说,负载阻抗系数有时候会小于1欧姆。
    2.     色噪声,其经常出现在电力线干扰中的背景噪声之中,电力线上有各种各样具有低能量的噪声,这些噪声以指数方式在低频段累加,就构成了在低频段的经常在电力线的背景噪声中出现的色噪声。
  • 集中器侧硬件原理图设计

    Other Parts Discussed in Post: AFE031, TXB0102

    作者: 德州仪器(TI)电力线载波通信系统应用工程师 Jones Chen

    下面给大家介绍一下集中器侧硬件原理图设计:

    TI集中器设计根据第一章的系统描述,采用ARM9+C2000+AFE031的硬件架构。

    硬件设计分为两个板卡,其中载板是由三相耦合电路+AFE031+C2000组成,集中器板卡是由TI的ARM9(AM180x)以及外扩的RAM和Flash构成。集中器板卡和载板通过2个10 pin接插件叠加在一起。

    一:PLC模块与集中器的弱电接口描述:

    根据Q/GDW 375.2-2009规约,集中器端本地接口模块定义如下:

    图1:集中器本地通信模块弱电接口定义(俯视)

    集中器端本地接口模块弱电接口引脚定义说明如下:

    表1 集中器本地通信模块弱电接口管脚定义说明

    序号

    管脚名称

  • PLC模块电表应用方案概述 ——电表侧硬件原理

    Other Parts Discussed in Post: MSP430F5308, TXB0102

    作者: 德州仪器(TI)电力线载波通信系统应用工程师 Jones Chen

    TI PLC模块电表应用方案概述 ——电表侧硬件原理

    下面给大家介绍一下,电表侧硬件原理图:

    1.       电表模块接口:

    PLC模块与电表模块的接口定义如下,此接口定义参考国网表标准。

    国网表接口要求

    PLC模块对应的接插件如下:

    电表与PLC模块的弱电接口

    按照国网标准,RX_Meter和TX_Meter是TTL 5V电平,由于C2000的UART是3.3V电平,因此需要一颗电平转换芯片-TXB0102, 如下图所示:

    TI的PLC模块有一套私有通信协议,此协议能够充分发挥Prime的优势,配置和控制比较简单。但考虑到有部分用户的电表程序不允许修改,因此电路中增加了一颗MSP430,用来做协议转换,型号为MSP430F5308…

  • TI PLC模块电表应用方案概述

    Other Parts Discussed in Post: AFE031

    作者: 德州仪器(TI)电力线载波通信系统应用工程师 Jones Chen

    TI PLC方案可以用同一套相同的硬件平台支持不同PLC OFDM载波标准,例如法国G3标准,西班牙的Prime标准以及IEEEP1901.2标准。因此无论您的最终客户用的是什么标准,TI的硬件平台是统一的。由于软件的灵活性,TI还可以定制适合不同应用和不同环境的标准,例如Flex OFDM和低成本的基于F28035平台的PLC Lite等。

    一:电表侧硬件平台介绍

           TI PLC 电表侧硬件框图

    从上图中可以看出,TI PLC模块主要由两颗芯片组成,AFE031+C2000.
    AFE031为模拟前端,集成了接收和发送两部分。C200032-bit MCU,PLCAFE驱动层,物理层,MAC层,适配层,信号链路层和GUI接口层等均在C2000上以软件库的形式提供…

  • 为 PLC 的 AMI 应用进行中压 (MV) 到低压 (LV) 链接的通道建模

    在美国、日本和部分欧洲国家,对于与自动化计量基础设施 (AMI) 相关的电力线通信 (PLC) 来说,中压 (MV) 到低压 (LV) 穿越是一种非常重要的应用。在这样的背景之下,拥有一个可兼用于 MV/MV MV/LV 链接的通道模型是十分重要的,此模型使得工程师能够模拟在不同的负载条件下信号有可能面临的衰减。然后,可以利用这样的分析来计算某种给定拓扑的信噪比 (SNR)。在本文中,ABCD 或散射 (s) 参数被用于 MV/LV 链接的通道模型特性分析,特别是针对使用窄带 PLC 系统的 10 kHz 490 kHz 频段。另外,如果对不同组件的参数进行了正确的建模,还可以获得一个准确的发送-接收信号。用于 MV/LV 变压器和耦合器的 s 参数的测量结果可与实验室的测量结果进行比较,并用于预测在现场进行观测的 MV/MV MV/LV 链接。
     
    采用 s 参数/ABCD 参数建模
    散射 (S) 参数和 ABCD…
  • 通过 G3 开发稳健的电力线通信 (PLC) - II

    Other Parts Discussed in Post: AFE031

    作者: Xiaolin Lu , 智能电网研发经理, 德州仪器公司; Olivier Monnier , 全球市场经理 达拉斯电力线通信 (PLC) 研发团队 , 智能电网解决方案 德州仪器公司

     

    通过软件实现 PLC 灵活性

    凭借其 plcSUITETM 软件,TI 提供了一款适合 PLC 所有主要特点的完整有效解决方案,并可为应用提供全面的 PHY 和 MAC 层处理功能以及一个 API(第 5 页上的图 1)。而且,利用软件来实现 PLC 系统还使开发人员能够支持 G3(包括 G3-FCC)的每一项特点,而不限于面向需要较高数据速率之设备的 PRIME 标准以及针对低成本应用的 PLC-LiteTM,从而为其提供了巨大的灵活性。

     

    plcSUITE 软件框架

     

    图 1:TI 的 plcSUITETM 软件提供了一款适合 PLC…

  • 通过 G3 开发稳健的电力线通信 (PLC) - I

    作者: Xiaolin Lu智能电网研发经理,德州仪器公司;Olivier Monnier全球市场经理  达拉斯电力线通信 (PLC) 研发团队智能电网解决方案 德州仪器公司

     

    电力线通信 (PLC) 是一项在其开发过程之中便引起世界广泛关注的全球性技术。在其最简单的形式中,PLC 通过现有的电力线调制通信信号。这使得设备能够在无需新增任何导线或电缆的情况下实现联网。此种能力在各种各样的应用中均极受青睐,其可通过网络充分利用更高的智能和效率。PLC 最初的市场商机包括:

     

    公用事业计量表:对于 PLC 来说,公用事业计量表是一项主要的批量型应用。PLC 是公用事业公司优先选择的自动抄表 (AMR) 和自动计量基础设施 (AMI) 通信技术,因为它完全不再需要安装额外的配线。另外,很多消费者希望把计量表连接至某种能耗监测装置(即:家用能源显示设备 [IHD]),以显示其能源消耗情况,并根据自己每天各个时段的能源需求利用好峰谷分时定价标准以降低费用…