AD7656在电力继电保护产品中的应用

AD7656在电力继电保护产品中的应用
当前，继电保护产品在不断地更新换代并改变着设计模式。最初由于工艺和芯片等各方面因素的影响，第一代电力继电保护产品均采用模拟开关，配合单通道16bit的ADC设计，例如AD976，AD574等AD转换器产品；后来出现了使用16bit的AD7665和14bit的AD7685配合模拟开关的第二代继电保护产品，AD7665和AD7865在当前很多电力继电保护产品中仍有非常成功的应用案例；随着技术的更新和产品工艺的改进，尤其是其±10V双极多通道同步输入等技术特点，使AD7656有望成为电力继电保护的新一代产品。 3.1 AD7656前端模拟电路设计
AD7656可以支持输入±10V双极信号，按照经典的设计理论，需要对前端信号进行抗混叠滤波。为了满足16bit精度的要求，前端要选用高精度并且可以处理±10V双极信号的运算放大器作信号处理和滤波。
3.2 AD7656电源设计
3.2.1   VDD和VSS
在AD7656的设计中，VDD和VSS主要作为采样保持开关工作的电源，图3是VDD和VSS工作的原理框图。一般设计时，需要保证大于VINx模拟输入端的输入电压范围，才能保证AD可靠工作。表1是AD7656在不同条件下需要的最小值。

图3 VDD和VSS电源等效框图

表1 AD7656在不同条件下需要的最小值 实际设计中，可以采用几种方式得到VDD和VSS。一种方式是采用开关电源的方式来设计产生VDD和VSS；另一种是采用电荷泵的方式提供VDD和VSS；还有一种方式是使用DC-DC模块来提供VDD和VSS。由于AD7656对于VDD的纹波比较敏感，会直接影响采样得到的精度，所以，无论应用那种方式提供VDD和VSS，均要考虑较好的滤波系统。图4是一种采用ADI公司生产的ADP1611提供VDD和VSS的DC-DC方案设计。

图4 使用ADP1611设计的提供±12V的VDD，VSS电路