ADSP-CM40X系列處理器芯片是ADI公司最新推出的基于ARM Cortex M4內(nèi)核的產(chǎn)品。該產(chǎn)品處理器主頻高達240Mhz，集成了高性能的16bits ADC，諧波分析引擎（HAE）以及豐富的內(nèi)存及外部接口資源，十分適合于中低壓的繼電保護產(chǎn)品及配電自動化終端、電機伺服驅動控制等應用。
為便于用戶評估ADSP-CM40x的功能和性能，快速開發(fā)以ADSP-CM40x為核心的配電自動化終端、電能質(zhì)量分析裝置等產(chǎn)品，世健國際貿(mào)易（上海）有限公司研發(fā)中心研發(fā)了該解決方案平臺。
方案采用配電自動化最小保護系統(tǒng)，外部三相電壓、三相電流及零序電流信號經(jīng)電壓互感器（PT）、電流互感器（CT）變換后為最大+/-10V 雙極性信號，ADSP-CM408F 的內(nèi)置 ADC 輸入通道為 0-2.5V 的輸入范圍，輸入信號通過精密放大器 AD8604 進行信號調(diào)理電路變換，調(diào)理電路輸
出 1.25V 直流并疊加最大幅度為 1.25V 的正弦信號， ADSP-CM408F 內(nèi)部有兩個高性能 16 位 SAR結構 ADC（ADC0 和 ADC1），其中一個 ADC 負責電流通道采樣而另一個 ADC 負責電壓通道采樣。
CM408F 的兩個 ADC 內(nèi)核單元可以進行同步采樣，利用這一功能可以實現(xiàn)同相的電壓、電流同步采樣。單個采樣通道（包含放大電路）實測的有效位數(shù)（ENOB）可以達到 13bits。電壓、電流的采樣值送入 CM408F 的諧波分析引擎（HAE），可以對電壓電流原始采樣值進行高達 56 次諧波
（基于 50Hz 基波）分析，HAE 計算結果通過 UART0 或 UART2 發(fā)送至上位機軟件，用戶可以對相關的諧波分析數(shù)據(jù)結果進行分析。
1.3 適用范圍
由于在硬件上加入了電壓互感器和電流互感器且在軟件上實現(xiàn)了 3相電壓、電流采樣和諧波分析等，該參考平臺特別適合于低壓電力保護裝置、配網(wǎng)自動化中端 DTU/FTU、電機保護器、電能質(zhì)量分析裝置等領域的制造商參考。
方案中的信號調(diào)理電路主要由 2片AD8604、1片AD8602以及 1片ADR3425組成。AD8604和 AD8602為ADI 公司的精密單極性放大器，ADR3425為ADI公司的 2.5V輸出的電壓基準芯片。ADR3425 輸出的基準電壓經(jīng)過 AD8602緩沖之后作為輸入信號的偏置。2片AD8604對4路電流信
號（IA、IB、IC、IN）和 4路電壓信號（VA、VB、VC、VX，其中VX 用于檢測頻率）進行變換，可以將-10V~+10V 的信號變轉為 0V~2.5V的信號。
電路結構參見下圖：
RS232接口采用 ADI 公司的ADUM5402+ADM3232E 方案。ADUM5402 是帶有DC-DC轉換器的 4通道數(shù)字磁隔離芯片，該芯片配合電平轉換芯片 ADM3232E構成了帶隔離的 RS232接口。如下圖所示：
2.3.4 RS485 接口
RS485接口采用 ADI 的ADE2587E接口方案。 ADM2587E芯片是帶有信號隔離和電源隔離的485 收發(fā)芯片。如下圖所示：
2.3.6 CAN 接口
ADSP-CM40X 內(nèi)置 2個CAN控制器接口，為滿足不同客戶的需求，方案設計了兩種不同的
CAN 總線接口方式，CAN0 接口連接ADI公司的 CAN收發(fā)器ADM3053（帶信號隔離和電源隔離的
CAN 收發(fā)芯片），是帶隔離的 CAN接口；CAN1 接口連接Microchip 公司的CAN收發(fā)器芯片
MCP2562，不帶隔離。如下圖所示：
2.3.7 以太網(wǎng)接口
ADSP-CM408F 內(nèi)置一個以太網(wǎng)接口MAC， 外部連接采用Microchip 公司的收發(fā)器芯片
LAN8742，如下圖所示：
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2.3.8 電壓互感器（PT）和電流互感器（CT）
方案選用了南京擇明電子公司的高性能電壓互感器 PT和電流互感器 CT。 電壓互感器的
額定輸入電壓為 100V，額定輸出電壓為 2.941V；電流互感器的額定輸入電流為 5A，額定輸出電
壓為 0.1765V。如下圖所示：
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2017-11-9 10:31 上傳
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