傳統(tǒng)上，電網(wǎng)由獨立工作的設備組成；維護通常使用手工填寫的檢查報告。隨著保護繼電器，斷路器和智能電表等設備的數(shù)字化，使用控制電纜共享設備狀態(tài)和故障以及控制數(shù)據(jù)有助于優(yōu)化設備的效率。
盡管串行通信（例如RS-232，RS-485和控制器局域網(wǎng)）仍然很流行，但在本文中，我將解釋向以太網(wǎng)遷移的挑戰(zhàn)，以及以太網(wǎng)與數(shù)字電網(wǎng)相結合的解決方案。
與傳統(tǒng)的電網(wǎng)不同，數(shù)字變電站可將所有的數(shù)據(jù)立即數(shù)字化，并通過以太網(wǎng)電纜將數(shù)據(jù)發(fā)送到智能電子設備中。以太網(wǎng)連接提供了一個簡單而靈活的解決方案，可以提供標準化和互操作性，從而在變電站之間形成一個統(tǒng)一的通信平臺。
以太網(wǎng)連接有兩種形式，銅線電纜使用非屏蔽雙絞線電纜用于低速數(shù)據(jù)傳輸和較短的距離（<100 m）。光纖連接則用于在更長的距離上提供更高的數(shù)據(jù)速率（每秒千兆比特），更好的抗干擾性，因為它是非導電的，因此也降低了觸電的風險，據(jù)估計，與銅相比，它可以幫助降低多達60％的成本布線。盡管數(shù)字電網(wǎng)的以太網(wǎng)連接具有其優(yōu)勢，但確實帶來了挑戰(zhàn)。
電磁干擾/電磁干擾
有線連接的主要挑戰(zhàn)是在工業(yè)嘈雜的環(huán)境中獲取可靠的數(shù)據(jù)，由于電磁干擾（EMI），高溫，噪聲和雜散磁場，在這種環(huán)境中數(shù)據(jù)損壞的可能性更高。
如TI的符合EMI / EMC的具有光纖或雙絞線接口參考的10/100 Mbps以太網(wǎng)模塊參考設計所示，DP83822以太網(wǎng)物理層可在惡劣的工業(yè)環(huán)境中提供更高的抗干擾性，從而為電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）提供了802.3u——兼容的100BASE-FX，100BASE-TX和10BASE-Te解決方案，適用于10/100Mbps銅纜或100Mbps光纖接口。該參考設計符合歐洲標準（EN）55011 B級EMI要求，并且滿足國際電工委員會（IEC）61000-4-2 4級靜電防護（ESD）的要求，可為工業(yè)環(huán)境提供合規(guī)性并為設備制造商提供更快的認證過程。TI的DP83822（10/100 Mbps）和DP83867IR（10/100/1000 Mbps）以太網(wǎng)收發(fā)器可在惡劣的工業(yè)環(huán)境中提供高抗擾性接口，同時功耗也較低。光纖接口的功能框圖如圖1所示。
圖1：具有光纖接口的以太網(wǎng)模塊框圖
IEEE 1588時間戳
在故障后和實時分析中，時序在傳輸?shù)脱舆t控制信號或數(shù)據(jù)方面都起著至關重要的作用。時間戳可以提高故障診斷的準確性，并有助于電網(wǎng)運營商進行決策，從而有助于減少停機時間。
具有IEEE 1588精確時間協(xié)議（PTP）收發(fā)器的10/100 Mbps工業(yè)以太網(wǎng)模塊參考設計為銅纜和光纖通信接口以及時間同步提供了一種小型，單芯片解決方案。該設計演示了基于IEEE 1588的DP83630的時鐘同步，還支持時鐘生成，用于時鐘同步的數(shù)據(jù)包時間戳，以及通過通用輸入/輸出的事件觸發(fā)的時間戳。
接口轉換器
確保不同通信接口（例如傳統(tǒng)串行）和基于銅纜或光纖的以太網(wǎng)之間的設備互操作性是另一個挑戰(zhàn)，接口轉換器使具有傳統(tǒng)通信接口的舊式變電站可以使用高級傳統(tǒng)產(chǎn)品。
基于32位Arm Cortex-M4F MCU的小尺寸串行以太網(wǎng)轉換器參考設計展示了支持10/100 Base-T的串行以太網(wǎng)轉換器的實現(xiàn)，該轉換器符合IEEE 802.3標準。通過提供可靠的數(shù)據(jù)通信，有助于克服串行接口上的電纜長度限制。另一個互操作性是銅纜和光纖電纜連接之間的兼容性，可以使用用于變電站和配電自動化的以太網(wǎng)銅纜到光纖媒體轉換器參考設計來實現(xiàn)，如圖2所示。
圖2：基于DP83849的銅光纖轉換器框圖
HSR / PRP冗余
變電站（尤其是操作員的控制中心和高價值節(jié)點之間）的數(shù)據(jù)通信可靠性至關重要。數(shù)據(jù)需要以低延遲進行通信，對于工業(yè)以太網(wǎng)通信，常用的IEC 62439標準提供了協(xié)議規(guī)范，例如高可用性無縫冗余（HSR）和并行冗余協(xié)議（PRP），這些協(xié)議支持變電站中的關鍵實時系統(tǒng)。
為促進關鍵路徑的低延遲高可靠性網(wǎng)絡通信，用于變電站自動化的高可用性無縫冗余（HSR）以太網(wǎng)參考設計，和用于變電站自動化的并行冗余協(xié)議（PRP）以太網(wǎng)參考設計均支持IEC 62439標準，包括TI提供的操作系統(tǒng)以及Linux操作系統(tǒng)等。
結論
TI的芯片和參考設計提供了經(jīng)過優(yōu)化和簡化的資源，可幫助有線連接實現(xiàn)向數(shù)字電網(wǎng)的過渡，由于這些設計符合合規(guī)性要求和行業(yè)標準，因此它們還有助于縮短設計和認證周期，從而有助于提高投資回報率。
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史海拾趣
對于數(shù)-模轉換（D/A轉換）用高穩(wěn)定度穩(wěn)壓電源電路，網(wǎng)友可能提出多個方面的問題。以下是一些可能的問題及其詳細回答：
問題一：為什么數(shù)-模轉換需要高穩(wěn)定度的穩(wěn)壓電源？
回答：
數(shù)-模轉換器（D/A轉換器）將數(shù)字信號轉換為模擬信號，其輸出精度和穩(wěn)定性直接受到供電電源的影響。高穩(wěn)定度的穩(wěn)壓電源能夠確保D/A轉換器在轉換過程中電壓波動小，從而減小轉換誤差，提高轉換精度。此外，穩(wěn)定的電源還能保護D/A轉換器免受電壓波動可能引起的損壞，延長其使用壽命。
問題二：如何設計高穩(wěn)定度的穩(wěn)壓電源電路？
回答：
設計高穩(wěn)定度的穩(wěn)壓電源電路通常需要考慮以下幾個方面：
- 選擇合適的穩(wěn)壓元件：
- 穩(wěn)壓二極管（齊納二極管）：具有穩(wěn)定的反向擊穿電壓，可作為簡單的穩(wěn)壓元件。
- 線性穩(wěn)壓器（LDO）：提供低噪聲、高精度的輸出電壓，適用于對電源噪聲敏感的場合。
- 開關穩(wěn)壓器：效率高，但可能引入一定的紋波噪聲，需要適當?shù)臑V波電路設計。
- 優(yōu)化電源濾波：
- 在穩(wěn)壓電源的輸出端加入濾波電容，以減小輸出電壓的紋波和噪聲。
- 對于開關穩(wěn)壓器，可能需要額外的LC濾波電路來進一步降低紋波。
- 考慮溫度穩(wěn)定性：
- 溫度變化會影響元件的性能，因此在設計時應考慮元件的溫度系數(shù)，并采取適當?shù)臏囟妊a償措施。
- 采用反饋控制：
- 通過引入電壓反饋控制環(huán)路，可以實時監(jiān)測輸出電壓并調整穩(wěn)壓元件的工作狀態(tài)，以保持輸出電壓的穩(wěn)定。
- 選用高質量的元件：
- 使用低漂移、高精度的電阻、電容等元件，以提高電源電路的整體穩(wěn)定性。
問題三：如何評估穩(wěn)壓電源的穩(wěn)定度？
回答：
評估穩(wěn)壓電源的穩(wěn)定度通常需要考慮以下幾個方面：
- 輸出電壓的紋波和噪聲：
- 使用示波器測量輸出電壓的紋波和噪聲水平，確保其在可接受的范圍內(nèi)。
- 負載調整率：
- 在不同負載條件下測量輸出電壓的變化量，評估電源對負載變化的響應能力。
- 線性調整率：
- 在輸入電壓變化時測量輸出電壓的變化量，評估電源對輸入電壓變化的抵抗能力。
- 溫度穩(wěn)定性：
- 在不同溫度條件下測量輸出電壓的變化量，評估電源的溫度穩(wěn)定性。
- 長期穩(wěn)定性：
- 在長時間運行后測量輸出電壓的變化量，評估電源的長期使用穩(wěn)定性。
問題四：有哪些常見的穩(wěn)壓電源故障及其解決方案？
回答：
常見的穩(wěn)壓電源故障及其解決方案包括：
- 輸出電壓不穩(wěn)定：
- 檢查穩(wěn)壓元件是否損壞或老化。
- 檢查濾波電容是否失效或容量不足。
- 檢查反饋控制環(huán)路是否正常工作。
- 無輸出電壓：
- 檢查輸入電源是否正常。
- 檢查保險絲是否熔斷。
- 檢查穩(wěn)壓元件是否短路或開路。
- 輸出電壓過高或過低：
- 調整穩(wěn)壓元件的工作參數(shù)。
- 檢查負載是否過大或過小。
- 檢查輸入電壓是否在正常范圍內(nèi)。
- 溫度過高：
- 檢查散熱系統(tǒng)是否正常工作。
- 考慮增加散熱裝置或降低負載。
通過以上問題和答案的梳理，可以幫助網(wǎng)友更全面地了解數(shù)-模轉換用高穩(wěn)定度穩(wěn)壓電源電路的設計、評估和維護等方面的知識。
除了技術創(chuàng)新外，創(chuàng)都公司還以其精準的市場策略著稱。在電子產(chǎn)品更新?lián)Q代日益加快的背景下，公司市場部門深入分析了消費者的需求和市場趨勢，成功預測了未來一段時間內(nèi)的產(chǎn)品走向。基于這些分析，創(chuàng)都公司提前布局，推出了多款符合市場趨勢的新產(chǎn)品。這些產(chǎn)品不僅滿足了消費者的需求，還引領了市場潮流，為公司帶來了豐厚的利潤。此外，創(chuàng)都公司還積極開展品牌推廣活動，通過線上線下多種渠道提升品牌知名度，進一步鞏固了市場地位。
在1950年代，電子工業(yè)正處于蓬勃發(fā)展的初期。阿爾·克瑞頓，一位富有創(chuàng)新精神的化學家，在美國馬薩諸塞州丹佛斯市的一個實驗室里，經(jīng)過無數(shù)次的試驗，終于研發(fā)出了一種名為Devcon可塑鋼修補劑的新型材料。這種材料經(jīng)濟實惠、不易燃，且能夠作為焊接的替代品，迅速在電子制造和維修領域引起了廣泛關注。這就是DEVCON公司的起點，一個由創(chuàng)新精神和市場需求共同點燃的火花。
Concord Semiconductor Corp深知人才是企業(yè)發(fā)展的根本。因此，公司高度重視人才培養(yǎng)和引進工作。公司建立了一套完善的人才培養(yǎng)機制，通過內(nèi)部培訓、外部引進等方式，不斷提升員工的技能水平和綜合素質。同時，公司還積極營造良好的工作氛圍和企業(yè)文化，吸引更多優(yōu)秀人才加入。這些人才的加入為公司的持續(xù)發(fā)展提供了有力保障。
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