15kV ESD Öryggislegur Stærðfræðilegur Rafbikar með Einfaðu Rafkerfi & Háröskun

 1. Útgáfa á lausn​

Þessi lausn hefur markmið að veita hönnuð dígítal metri með hágengd og hæstu öruggunni. Kjarni lausnarinnar liggur í nýsköpunarhugsaðri hagnaði fjárklukkutengingar fyrir stýringarkerfið, sem gerir ráð fyrir ógnir í gildum dígítala metrum við atburði eins og einkavirkni gegn elektrostöðuveikind (ESD). Metrin geta staðfest brottfallið 15kV ekki-samskiptaleg ESD próf, en hafa einnig kosti eins og einfaldari tengingar og hækka klukkustöðu. Þeir eru þegar til að nota í verklegum orkuvélaverkefnum sem krefjast strengs krifa um öruggu og fastu keyrslu.

​2. Sýnishorn á bransanum & tækni bakgrunnur​

​2.1 Bransarauki: Svak vernd gegn elektrostöðuveikind​

Í verklegum umhverfum er elektrostöðuveiki (ESD) mikilvægasta orsök fyrir ofrek á tölvulegri tæki. Heimildardígítala metrar brottfalla oft eða fara úr gildum vegna áreiðanleika við 15kV ekki-samskiptaleg ESD próf, sem hefur ekki mögulegt að uppfylla kröfur hægst Orruðu tækja.

​2.2 Tækni bakgrunnur: Skoðun á núverandi lausnum​

Aukið vernda gegn ESD í núverandi dígítala metrum kemur frá hagnaði kjarna tímafrekara:

• ​Lausn 1: Bein tenging við háfrekar kristalltímara:​​ Stýringarkerfið er beint tengt 25MHz háfrekar kristalltímara, sem krefst tvöra ytri kompensatorkondensera. Þó að hún sé einfald í byggingu, er hún með svakar ESD einkenni vegna að I/O portarnir (hönnuðir fyrir lága orkuréttindi) hafa venjulega svakar ESD einkenni. Háfrekar merki geta verið skemmt af ESD plúsum, sem gæti valdi brottfalli á kerfinu.
• ​Lausn 2: Lágrekar kristalltímara með frekar margföldun:​​ Lágrekar kristalltímara er notuð og margfaldað innan Phase-Locked Loop (PLL) til að búa til háfrekar. Þetta ferli bætir að vissu við beina áreiðanleika, en mun ekki losa grunnvalda málsins um elektrostöðuveikind, sem valdi að verndarmunurinn sé ekki fullkominn.

Bæði núverandi lausnir hafa erfitt að tryggja örugga og staðbundið keyrslu metrans í harðum rafmagns umhverfum.

​3. Samantekt á metranum og virkni​

Þessi lausn fyrir metrin hefur módelbundinn hagnað, sem samanstendur af sex kjarna hlutum sem eru dreifð af sameinuðu orkuviðkerfi. Hognið er ljóst, og virknin vel skilgreind. Tengingar og virkni hverrar hlutar við stýringarkerfið eru eins og hér fylgir:

​4. Kjarna tækni kostir​

​4.1 Hærra vernd gegn elektrostöðuveikind​

Vinsælastur kostur þessarar lausnar er nýsköpunarhugsaðri hagnaður aðal fjárklukkutengingar. Með að sleppa háfrekar kristalltímara tengingarferlinu, notar stýringarkerfið 32768Hz lágrekar kristall sem aðal frekar inn. Af því að lágrekar fjárklukkutengingar hafa lága ytri strálskraft og eru minni við áhrifum ytri háfrekar bíta (líkt og ESD plús), er verndarmunurinn mikit betri í upphafi. Þetta ferli hefur verið stutt að leysa auksana í gildum metrum, sem gerir mögulegt að staðfesta 15kV ekki-samskiptaleg ESD próf og tryggir öruggu og staðbundið keyrslu í flóknar verklegt umhverfum.

​4.2 Einfaldari tengingar​

Valinn stýringarkerfi (MSP430F5438A) hefur innbyggðan kompensatorkondensera fyrir innri lágrekar fjárklukkutengingar. Þetta ferli slekir tvö ytri kompensatorkondensera sem eru nauðsynleg í gildum háfrekar kristalltímara ferli, sem einfaldar PCB hagnað, minnkar fjölda þátta og efna kostnað, lækkar framleiðsla lögunarflóknar, og bætir vöru samræmis og öruggu.

​4.3 Hærra klukkustöðu​

• ​Örugg stýringarkerfi klukka:​​ 32768Hz kristall, eftir frekar deilingu, getur búið til nákvæm 1Hz sekúndu klukku, sem er grundvelli fyrir stýringarkerfi klukka. Öruggunni og nákvæmni hans er mikið betri en klukka sem er búin til af hugbúnaðar sjálfmyndingu eða háfrekar deilingu.
• ​Örugg metring klukka:​​ ADC sýningu klukka sem er notuð fyrir orku metring í metrinu kemur líka frá þessari öruggu lágrekar klukka, sem tryggir nákvæmni spenna, strauma, orku, og aðrar rafmagnsparametrar sýningu og reikning. Þetta býður upp á gögn grundvelli fyrir góða orku stjórnun.

​5. Kerfis virkni​

Keyrsluferli metrans er eins og hér fylgir:

1. ​Orka við:​​ Orkuviður fær AC inntak við AC-DC hjálparorku, sem breytir og skilt í 5V, 3.3V, og skilt 5V spennur. Þessar gefa Merki samskipta tenging, Stýringarkerfi (með Rauntíma klukka, Minni, Sýningastýring), og Samskiptaviður, sem setja allar hluti í tilbúna stöðu.
2. ​Merki samskipta:​​ Merki samskipta tengingarhlutur samskiptar ótrúlega við spenna og strauma merki frá þrívíddar rafmagnsvör. Eftir meðferð (líkt og deiling, strauma breyting, forstækkun af forstærkarakerfi, stigi breytingar), sendir hann analog gögn sem lýsa rafmagnsvör parametrar á stýringarkerfi.
3. ​Merki meðferð:​​ Stýringarkerfi breytir fyrst móttekin analog gögn í digital gögn með innbyggðri AD breytingar. Síðan, saman með tímasetningu frá Rauntíma klukka, framkvæmir hann reikning og greiningu á digital gögn til að fá þarf rafmagnsparametrar (líkt og RMS spenna/strauma, virkt/orðlýst orku, orku hlutfall, tíðni).
4. ​Gögn út & samskipti:​​
• ​Geymsla:​​ Framleidd gögn eru vistað í Innri upplýsingar minni fyrir sögu gögn athuga og hlaup greiningu.
• ​Sýning:​​ Gögn eru sent á sama tíma á Sýningastýring hlutur fyrir rauntíma uppfærslu á LCD sýning.
• ​Samskipti:​​ Gögn eru sent í rauntíma á fjarstýringar miðstöð með RS485 Samskiptaviður fyrir fjarstýringar.
• ​Stýring:​​ Notendur geta unnið með metranum staðbundið með knöppum á sýningarhlutinu til að athuga gögn eða stilla parametrar.