ZHCU929 December   2022

 

  1.   说明
  2.   资源
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1系统说明
    1. 1.1 关键系统规格
  7. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 系统设计原理
      1. 2.2.1 检测原理
      2. 2.2.2 饱和区
      3. 2.2.3 常规工作模式
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 DRV8220
      2. 2.3.2 OPAx202
      3. 2.3.3 TLVx172
      4. 2.3.4 TLV7011
      5. 2.3.5 INA293
      6. 2.3.6 SN74LVC1G74
      7. 2.3.7 TLV767
  8. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件
      1. 3.1.1  电路板概述
      2. 3.1.2  滤波器级
      3. 3.1.3  差分至单端转换器
      4. 3.1.4  低通滤波器
      5. 3.1.5  全波整流器
      6. 3.1.6  直流偏移电路
      7. 3.1.7  自振电路
        1.       31
      8. 3.1.8  DRV8220 H 桥
      9. 3.1.9  饱和检测电路
      10. 3.1.10 由 DFF 控制的 H 桥
      11. 3.1.11 MCU 选择
      12. 3.1.12 放弃计时器采集
      13. 3.1.13 区分同一信号的直流和交流
      14. 3.1.14 磁通门传感器
    2. 3.2 软件要求
      1. 3.2.1 故障检测软件说明
    3. 3.3 测试设置
      1. 3.3.1 接地故障模拟
    4. 3.4 测试结果
      1. 3.4.1 温度范围内的线性度
    5. 3.5 故障响应结果
  9. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 物料清单
    2. 4.2 文档支持
    3. 4.3 支持资源
    4. 4.4 商标
  10. 5作者简介

3.1.11 MCU 选择

对于该设计，最初选择 MSP430F5132 MCU 是为了实现计时器采集直流故障检测所需的高时钟速度。请改用成本更低的 MCU，因为使用计时器采集方法进行占空比检测需要高时钟速度。计时器采集方法通过在每个占空比边沿触发一个计时器来直接测量占空比，因此需要高时钟速度。此计时器采集方法被用于很多现有的 RCD 模块中。在测试中，通过读取 ADC 的直流故障而不是使用计时器采集方法，可以确定 BOM 成本更低。

MCU 选择的最重要规格是集成 ADC。

ADC 必须具有足够小的有效分辨率，以便一致地区分故障。此设计在 6mA 直流故障期间可看到 200mV 的滤波器输出，在 30mARMS 交流故障期间可看到 600mV 的最大滤波器输出(1)此设计使用 MSP430F5132 MCU 中集成的满量程范围为 1.5V 的 10 位 ADC。

ADC 需要的采样速度快于每秒 2000 个样本。软件会存储 ADC 读取的低电平值，并使用低电平值来确定是否发生了交流或直流故障。ADC 的采样速度必须足够快，以便在交流波形期间始终检测到一个低值，从而区分交流和直流故障。

最大的噪声源是 ADC 基准电压误差。此设计的总基准电压误差为 1.5%。这是最重要的误差源。故障检测信号需要获得足够的增益，使该误差无关紧要。

1. 这些故障阈值可通过增大滤波级增益来增大。