아나로그디바이스, 스마트 그리드 전송 및 분배 장비의 모니터링 및 보호 성능 향상

신호 처리 어플리케이션용 고성능 반도체 분야 글로벌 선도 기업인 아나로그디바이스 (www.analog.com, NASDAQ:ADI)에서 24비트 데이터 수집 시스템 온칩(SoC) 시리즈를 출시했다. 이번에 출시된 SoC 시리즈는 스마트 그리드 시스템 내 전기 에너지 전송 및 분배 관리에 사용되는 보호, 모니터링, 전력 품질 측정 장비의 성능을 향상시키도록 설계되었다. AD7770은 보다 고성능의 소형 폼 팩터(form factor) 보호 릴레이 (protection relays)를 지원하고, AD7771은 전력 그리드의 전기 결함(electrical faults)을 초기에 감지할 수 있는 전력 품질 측정 장비를 지원한다. SoC 시리즈 중 세 번째 제품인 AD7779를 사용하면 회로 차단 장비에서의 작동 시작(power-up)이 빨라진다. AD777x 시리즈의 세 가지 제품은 모두 업계 최고 수준의 동작 범위(dynamic range) 및 데이터 쓰루풋(throughput)의 조합을 제공하며 3상 전력 어플리케이션 내 전류 및 전압 센서로부터 발생하는 출력을 측정하는 8개의 동시 샘플링 채널이 특징이다. 각각의 SoC 채널은 8kSPS에서 112dB의 동작 범위를 달성하므로 하나의 ADC 채널 상의 보호 및 측정 기능을 통합해 제공할 수 있다. 또한, AD777x 시리즈에는 통합된 샘플레이트 컨버터도 포함되어 있어서 IEC61000-4-30 클래스 A 표준을 준수하는 전력 품질 장비를 설계할 때 나타나는 문제들을 간소화할 수 있다.

 

AD777x 시리즈에는 다양한 센서 출력을 측정하기 위한 프로그래머블 이득 증폭기(programmable gain amplifier, PGA)가 통합되어 있어 시스템 설계자는 변류기(current transformer), 변압기(potential transformer), 저항열(resistive string)과 같이 정확도 요건과 입력 센서 유형이 다른 어플리케이션에 대해 동일한 플랫폼을 사용할 수 있다. 게다가 AD777x 시리즈를 사용하면 신호 조정 증폭기(signal conditioning amplifiers)와 PLLs(phase-locked loops)와 같은 외부 부품이 필요하지 않기 때문에 전체 시스템 비용이 줄어든다. AD777x 시리즈 전 제품에는 샘플 레이트 컨버터가 통합되어 샘플링 레이트를 미세 조정하고 50Hz(-15%)~60Hz(+15%) 범위에서 선 주파수의 가간섭성(coherency)의 변화 정도를 0.01Hz 수준으로 일관되게 유지한다. 이는 IEC61000-4-30 클래스 A의 전력 품질 표준 요건이기도 하다. 

 

새로 출시된 AD777x 시리즈에는 온칩 진단 기능도 다수 통합되어 있어 최종 장비(end-equipment)를 안전 무결성 기준(safety integrity level, SIL) 인증을 준수하도록 설계하기가 수월하다. 추가적인 저해상도 SAR ADC 채널은 별도의 전력원으로 작동하며 시스템 및 칩 진단에 데이터를 제공해 데이터 무결성의 신뢰도(confidence)와 전체적인 시스템 타당도(reliability)를 향상시킨다. AD7771의 높은 동적 범위와 높은 샘플레이트는 FFT(fast Fourier transform) 잡음 플로어를 줄여준다. 이로 인해 비정상적인 주파수 스퍼(spur) 감지 성능이 향상 되어 전기적 결함이 진행되고 있다는 신호를 확인할 수 있으며 전력 품질 측정 장비를 사용해서 초기 경고의 감지 및 예방 차원의 점검이 가능하다.

 

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