• 2017-12-5

    智能电表外置微型断路器方案设计

    作者:华东区工程师 Johnny Guo, Daniel Fang, Martin Yu 随着智能电网建设的推进,智能电能表费控系统作为量大面广的基础,受到国家电网公司和南方电网公司的重视。为进一步提高电能表费控系统的可靠性,加强电能表外置断路器的质量控制,确保电力系统智能管理、智能服务的安全稳定运行,国家电网公司和南方电网公司分别在2015制定了《电能表外置断路器技术规范》,中国质量认证中心(CQC)在2016年5月份研发并推出了电能表外置断路器的认证业务。 电能表外置微型断路器(以下简称:微型断路器)是配合智能电能表实现智能费控功能的关键器件,额定电流相对较大(>60A)的智能电能表一般采用微型断路器的方式来实现各种费控功能。 图1是微型断路器示意图。微型断路器是配合智能电表使用...
    • 2016-12-27

    跳闸点:保护继电器中基于隔离放大器的交流电压测量

    保护继电器用于保护高压或中压或低压电力系统、感测电路中的异常状况及命令断路器的操作。来自被保护设备的电压和电流输入连接到保护继电器。 保护电源系统元件需要精确测量三相电压和电流,以提供可靠的故障检测和断路器操作,从而最大限度地减少电源系统故障。电流互感器(CT)和电势互感器(PT,也称为电压互感器)是用于开关设备应用中电流和电压测量的最通用的传感器。当保护继电器连接在电力应用中时,连同电压和电流的测量,隔离高压侧的保护继电器是系统和操作者的安全的重要要求。CT或PT将保护、控制和测量设备与电源系统的高电压隔离,并为设备提供适当的电流和电压值到内部模数转换器(ADC)。 电压测量 图1提供了一种用于测量保护继电器应用中的电压和电流输入的方法。使用电压或电流互感器降低初级电压和电流...
    • 2016-10-23

    脱扣点:使用Δ-Σ模数转换器简化断路器设计

    在 断路器应用 中,置于微控制器(MCU)内部或外部的逐次逼近寄存器模数转换器(SAR ADC)更适合Δ-Σ模数转换器,原因是它们的启动时间更快。然而,Δ-Σ模数转换器为内部PGA(可编程增益放大器)提供了更高的动态范围和更高的分辨率,并消耗更低功耗。 Δ-Σ模数转换器在启动期间具有〜100毫秒的启动时间,这限制了它们在断路器中的应用。具有更快启动时间的Δ-Σ模数转换器是解决之道。更高分辨率的Δ-Σ模数转换器减少了空气断路器(ACB)不同型号所用的硬件数量,并缩短了设计周期。 空气断路器参考设计(TIDA-00661)的高分辨率快速启动模拟前端 重点解决关键的断路器要求...
    • 2016-10-23

    智能电表设计中的热分配表的重要性

    热分配表(HCA)是智能电子设备,其在使用集中、辐射供暖系统的多层住宅建筑物中通过独立装置测量热能。这种测量用于分配操作中央加热系统的总成本。 HCA可能是市场上最“简单”(在功能方面)的分项计量装置,并具有极低的功耗预算:平均只有几微安。通常来讲,HCA中的微控制器(MCU)运行一个实时时钟(RTC);控制低功率段LCD(通常50-100段);定期读取两个温度传感元件;并定期运行RF传输,其传播最新的HCA读数和其它数据。多数情况下,一个双向红外(IR)通信端口可将移动读数装置连接到IR端口,以读取数据或将数据写入HCA装置。 HCA 最重要的设计考虑因素 正如每个大容量应用一样,单位成本(包括物料清单[BOM]和制造成本)是一个重要的设计考虑因素...
    • 2016-10-23

    用GaN重新考虑你的太阳能逆变器

    太阳能逆变器:采用 GaN 前后对比 “ 太平洋煤气电力公司为住宅发起了于 2016 年 7 月 28 日星期四举行的智能日活动。记得在电费最高的下午 2 点至 7 点减少用电量,节省能源。 ” 在德克萨斯和加利福尼亚都曾生活过,我已经习惯了炎热充满阳光的夏天。我也常常从当地的公用事业部门收到像上面那样的短信。我要尽我所能在不增加电费的情况下保持凉爽,但这不是太容易,尤其是在下午2点至7点之间日内温度最高的时候。 但是,烈日带来很多很酷的好处,太阳能便是其中之一。安装太阳能电池板是补充电力的好方法,可以保持舒适,节省金钱。 听起来像推销宣传?并非如此。据太阳能能源产业协会,2015年,加利福尼亚安装太阳能发电容量达3,266MW,是美国安装太阳能发电容量最大的州...
    • 2016-9-9

    电动汽车充电站正变得更智能、充电速度更快

    虽然电动汽车(EV)在市场上并不新鲜(它们实际上已存在了一个多世纪),但他们的普及进程却特别缓慢。电池技术的进步,连同支持用于交通的替代能源的政策法规已加速普及电动汽车的使用率。但电动车仍然面临星罗棋布的加油站的激烈竞争。与那些需要充电数个小时才可为电动车充满电的充电站相比,这些加油站可即刻将燃油泵送至传统的内燃机车辆中。 EV充电站大致可分为三类:基于其功率和充电能力划分的1、2、3类充电站(见表1)。这三类充电站基于充电技术可进一步划分为交流(AC)充电站和直流(DC)充电站。1类交流充电站采用慢速充电,使用低电池充电电流,避免损坏电池;慢速充电也有利于匹配当地电网连接的能量容量。2类交流充电站,通常设在公共充电站,可供需要更高电流连接的商业建筑使用。功率处理能力和电池拓扑结构的技术创新促成第3类直流充电站的问世...
    • 2016-9-9

    量化谐波失真率:THD计算选项

    非线性电负荷的激增正威胁着工场、商务楼及住宅楼的电网可靠性。什么是非线性负载?即任何阻抗随着所承受电压变化而变化的用电设备。工业应用中的例子包括大型变频电机驱动或大电流弧焊机。服务器机群中使用的开关电源,办公设备和各类消费电子产品也是非线性负载。 非线性负载不断变化的阻抗会导致电流成非正弦表现;因此,该等负载会导致谐波电流,其频率是基本频率的整数倍(基本频率为50或60 Hz,视地区而定)。当这些谐波电流在系统阻抗中传播时,供电电压上就会出现被称为谐波电压的失真现象(正如您可能猜到的,谐波电压是频率为基本频率整数倍的电压)。 这些电流和电压谐波会损坏其他接入电网的电气设备,包括公用设施和其他电气用户的设备。因此,电力供应商和能源使用大户有责任降低非线性负载及其相关谐波的影响。第一步便是监控电网中是否存在谐波...
    • 2016-9-5

    跳闸点:使用∑-Δ ADC简化断路器设计

    在 断路器应用 中,安装在微控制器(MCU)内部或外部的连续渐进式模拟数字转换器(SAR ADC),由于启动速更快,因此比∑-Δ ADC更受欢迎。然而,∑-Δ ADC具有更高的动态范围、更高的分辨率、内置PGA(可编程增益放大器),且功耗更低。 ∑-Δ ADC上电时的启动时间约为100ms,这限制了其在断路器内的应用。解决方法就是使用具有更快启动速度的∑-Δ ADC。使用更高分辨率的∑-Δ ADC能够减少针对不同型号的空气断路器(ACB)所使用的硬件数量,并缩短设计周期。 用于 空气断路器的高分辨率、快速启动模拟前端参考设计(TIDA-00661) 聚焦于解决关键的断路器要求。您也可以在塑壳断路器...
    • 2016-8-1

    设计下一代太阳能逆变器系统

    据一家研究公司 [1] 预测:2015年太阳能装机容量可能创纪录地增长25%,而全球太阳能发电量也将从2014年的40GW猛增至50GW。在每一台太阳能采集器中,其中一个关键终端设备就是太阳能逆变器。太阳能逆变器,或任何一种此类逆变器均接受直流(DC)输入,然后将其转换为可用于住宅或商业用途的标准电器和电子元器件设备的交流供电(AC)输出。虽然几乎可以应用于任何高功率直流源,逆变器增长的绝大部分仍然是可再生能源领域,尤其是太阳能领域的应用。 当安装在住宅或公司中时,太阳能逆变器可连接至电网,以抵消一部分能耗,或者在某些情况下甚至将能量传回电网。为实现这一目的,必须将其交流输出与电网电压同步,并符合某些安全要求,比如在电网电压消失时关闭交流输出。我们可不希望工人在大风暴过后维修高压线路时向电网输电...
    • 2016-6-8

    更智能的太阳能供电-智能汇流盒

    在过去的10年中, 光伏(PV)系统 的应用呈几何级增长,但在电网中的供电量却仅占极少的比例。作为一种清洁能源,太阳能发电系统为何不能为世界各地的电网提供更多的电能呢?阻碍光伏系统大规模推广的主要原因是费用(美元/瓦)和效率方面的考量。在开发新的太阳能技术(太阳能逆变器、电源优化器等)时,系统设计人员必须利用智能系统和子系统拓扑结构提高效率,降低单位成本。 图 1. 光伏阵列 光伏系统的效率主要取决于电能转换子系统和对光伏模块功率的实时监测。传统的做法是将两种功能集成于太阳能逆变器中,这样系统架构师便可以设计更高效的电源转换级,同时实现多支路功率监控。单个光伏阵列中的光伏支路数量增加后,其电容量也会增加到50千瓦或以上,因此有必要将光伏支路整合到逆变器前的一个高压直流...