概述
ADE1201^1^ 是一款單通道可配置隔離式數字輸入監控解決方案，適用于能源輸送和分配應用。ADE1201 可通過串行端口接口 (SPI) 配置為對數字輸入執行隔離式測量，該數字輸入也稱為二進制輸入或接觸輸入。DOUT1 引腳上的 ADE1201 數字輸出信號反映用戶可配置信號調理后的輸入信號狀態。SPI 協議支持尋址，允許多達八個套件共享一個 4 線 SPI 端口。
數據表：*附件：ADE1201單通道可配置隔離式數字輸入技術手冊.pdf

ADE1201 應用電路接受 ±10 V 直流至 ±300 V 直流或 8 V rms 至 240 V rms 的寬輸入電壓范圍。可編程濕電流和可靠應用電路使該套件滿足嚴格的系統級電磁兼容性 (EMC) 要求。

ADE1201 包含一個 isoPower^?^ 集成隔離式 DC/DC 轉換器，不再需要外部隔離式電源。iCoupler^?^ 芯片級變壓器技術用于在數字輸入監控器的高電壓隔離端和低電壓非隔離端之間隔離邏輯信號。利用此技術可創建包含數據和電源隔離功能并且外形尺寸小巧的設計。

集成式逐次逼近寄存器 (SAR) 模數轉換器 (ADC) 和 1× 至 10× 的可編程增益放大器 (PGA) 可測量模擬輸入。通過 SPI 端口可傳輸 ADC 波形以進行系統級診斷。

產品特色

1. 單通道可配置隔離式數字輸入。
2. 單個硬件設計支持 24 V 至 300 V 系統。
3. 可靠的架構。
4. 支持系統級診斷。

應用

• 能源輸送和分配
  • 多功能繼電器保護
  • 變電站電池監控
  • 動力間或變電站聯鎖
  • 合并單元
  • 斷路器狀態指示
  • 遠程終端設備
• 樓宇自動化

特性

• 單通道可配置隔離式數字輸入
• 可編程跳閘閾值
• 片內去抖動濾波器
• 片內數據和電源隔離
• 應用電路監控寬電壓范圍
  • ±10 V 直流至 ±300 V 直流
  • 8 V rms 至 240 V rms 交流
• 可編程濕電流
  • 高達 205 mA 的脈沖
  • 高達 6.3 mA 的恒流
• 安全和監管審批
  • UL 認證
    • 3750 V rms 持續 1 分鐘，符合 UL 1577 標準
  • CSA 元件驗收通知 5A（申請中）
    • CSA 61010-1：300 V rms
  • VDE 符合性證書（申請中）
    • DIN V VDE V 0884-11 (VDE V 0884-11):2017-1
    • VIORM = 565 V 峰值
• EMC 可靠解決方案支持繼電器保護系統級要求
• 提供系統診斷所需的 ADC 樣本
• 具有 PGA 的內部 SAR ADC
• 3.3 V 單電源
  • 集成 isoPower 隔離式 DC/DC 轉換器
• 接口
  • SPI
  • DOUT1 輸出反映數字輸入的狀態
  • IRQ 中斷引腳
• 工作溫度：?40°C 至 +125°C
• 采用 20 引腳 LGA 封裝，爬電距離為 6.8 mm

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

測試電路
典型的ADE1201應用電路如圖20所示。

工作原理

ADE1201 是一款單通道、可配置的隔離式數字輸入監測器，專為電能傳輸和分配應用而設計。ADE1201 包含一個隔離側和一個非隔離側（見圖21）。

僅需一個3.3 V電源即可為ADE1201供電。隔離側電源（VDDI引腳和GNDPI引腳）由內部隔離式直流 - 直流轉換器供電，該轉換器由VDD引腳供電，位于非隔離側。isoPower技術無需外部隔離電源。

器件的隔離側集成了PGA、SAR ADC、可編程負載和門驅動器。數字隔離器允許隔離側與非隔離側進行通信。非隔離側對來自隔離側的ADC數據進行信號調理，并生成DOUT1數字輸出。數字輸出反映了來自隔離側的IN1數字輸入的狀態。

SPI用于初始化ADE1201，并且可在運行期間用于監測狀態和ADC波形。

電源供應與連接

VDD、VLDO和GND引腳
將VDD引腳連接到3.3 V邏輯電源。按照表16中所示，使用推薦的電容對這些引腳與GND引腳進行去耦，并參閱布局指南部分了解相關建議以及如何進行這些連接。

GND引腳
GND引腳是指本地電路的接地基準。隔離接地引腳（GNDPI引腳）用于為內部可編程負載的電流提供回流路徑。位于引腳10的GND引腳用作內部隔離電源和LDO穩壓器的參考。引腳1和引腳10都需要連接到印刷電路板的高壓接地層。有關詳細的接地方法，請參閱布局指南部分。

VDDI和VDDL電源
VDDI引腳是2.0 V隔離側電源輸出，VDDL引腳是模擬LDO穩壓器的1.8 V輸出。在引腳10處對這些引腳進行去耦，并參閱表16中的推薦電容以及布局指南部分的相關建議。

注意：無需從VDDI和GNDPI隔離電源輸出提供外部組件。

上電

在上電時，由管理一個或多個ADE1201設備組成的系統的主機控制器必須執行以下步驟：

1. 向VDD引腳提供3.3 V電源。直流 - 直流轉換器啟動并為ADE1201的隔離側供電。有關設備上電時間的完整詳細信息，請參閱表3。
2. 要確定ADE1201設備何時準備好接受命令，請讀取每個設備的INT_STATUS寄存器，將第14位（RSTDONE）設置為1。
3. 使用SPI初始化每個ADE1201的配置寄存器（BIN_FILTER、PL_EN和PGA_GAIN）。
4. 將0x0ADE1寫入LOCK寄存器以完成配置過程。