八通道同步采样ADC（CM2248）在电力系统中的应用

发表时间：2025-02-11 14:37

01 引言

CM2248是士模微电子推出的一款16位，8通道同步采样ADC。其各通道均内置模拟输入钳位保护、二阶抗混叠滤波器、跟踪保持放大器，16位SAR ADC，并内置了灵活的数字滤波器。

CM2248采用单5V电源供电，可以处理±10V或±5V的真双极性输入信号。所有通道均能以200kSPS的吞吐率采样和输出数据。它的模拟输入阻抗均为1MΩ，输入钳位保护电路可以承受±16.5V的过压。CM2248与ADI 公司的AD7606和TI 公司的ADS8588管脚兼容。

02 CM2248特征

◆ 双极性模拟输入范围：±10V、±5V

◆ 5V 模拟电源，VDRIVE：2.3 至 5V

◆ 8 路同步采样输入

◆ LQFP64 10x10 封装

◆ 完全集成的数据采集解决方案

- 模拟输入钳位保护

- 具有 1MΩ 模拟输入阻抗的输入缓冲器

- 二阶抗混叠模拟滤波器

- 片内精密基准电压及缓冲

- 16 位、200kSPS ADC（所有通道）

- 通过数字滤波器提供过采样功能

◆ 灵活的并行/串行接口

- SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP 兼容

◆ 性能

- 92dB SNR，-105dB THD

- ±1 LSB INL，±0.8 LSB DNL

- 低功耗：运行模式 150mW，待机模式30mW

- 模拟输入 ESD 可达 8kV

- 所有产品均通过了严苛的可靠性测试

03 方案介绍

电力系统包括一次系统（高电压，含发电机、电力网络和负荷）和二次系统（低电压，保证一次系统安全/可靠/经济运行的信息系统及其操作机构）组成。为了减少总装机容量，提供供电的可靠性和经济型，电力系统互联成为一个大的趋势，但是同时也不可避免的造成了电网系统的脆弱，各个局部故障可能危及整个电力系统，电力监测系统已经成为一个保证电网可靠运行必不可少的组成部分。CM2248主要用于电力系统的两个主要方面：

电力监测系统

电力监测系统可以实时监测电力系统的运行状态，同时记录电力系统运行中数据与发生的事件，其主要检测参数包括：

1、电压：电压瞬时值、电压相量（有效值与相位）、基波电压相量、谐波电压相量等

2、电流：电流瞬时值、电流相量、基波及谐波相量

3、频率

4、功率：有功功率/无功功率、复功率

5、电量：有功电量与无功电量

6、各元件的运行状态等

CM2248是一个单片八通道同步采样模拟前端，可以方便的测量出实时电压电流及其相位差，从而可以方便的计算功率因数、复功率和电量等，同时其高ESD保护和严格的量产测试，使其十分满足电力系统的应用。

新能源并网逆变部分

同时为了电网的可靠运行，对于风电、太阳能等新能源的并网具有较高的要求，需要严格满足频率功率因数等要求，所以新能源并网需要进行DC-AC逆变，而逆变的电压电流监测也需要高精度同步采样系统满足电网的并网要求，CM2248可以很好的满足需求。

04 产品优势