JAJU827B july   2021  – april 2023

 

  1.   概要
  2.   リソース
  3.   特長
  4.   アプリケーション
  5.   5
  6. 1システムの説明
    1. 1.1 絶縁型電流測定
    2. 1.2 バンドパス・フィルタ
    3. 1.3 A/D 変換
    4. 1.4 アーク検出アルゴリズム
    5. 1.5 主なシステム仕様
  7. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 設計上の考慮事項
      1. 2.2.1 電流トランス回路
      2. 2.2.2 アナログ・バンドパス・フィルタ
      3. 2.2.3 A/D 変換
      4. 2.2.4 電源
      5. 2.2.5 デバッグおよびステータス表示オプション
    3. 2.3 主な使用製品
      1. 2.3.1 TPS259474
      2. 2.3.2 TPS562202
      3. 2.3.3 TPS745
      4. 2.3.4 OPAx322
      5. 2.3.5 ADS8363
      6. 2.3.6 REF5025
      7. 2.3.7 TMDSCNCD280049C
  8. 3ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 3.1 ハードウェアとソフトウェアの要件
      1. 3.1.1 ハードウェア
      2. 3.1.2 ソフトウェア
        1. 3.1.2.1 アーク検出理論
        2. 3.1.2.2 ソフトウェアの実装
    2. 3.2 テスト構成
      1. 3.2.1 ControlCARD の構成
      2. 3.2.2 ハードウェアとソフトウェアの検証用の設定
      3. 3.2.3 アーク・テスト用の設定
    3. 3.3 テスト結果
      1. 3.3.1 ハードウェアとソフトウェア検証のテスト結果
      2. 3.3.2 アークを使用したテスト
  9. 4設計とドキュメントのサポート
    1. 4.1 設計ファイル
      1. 4.1.1 回路図
      2. 4.1.2 BOM
    2. 4.2 ツールとソフトウェア
    3. 4.3 サポート・リソース
    4. 4.4 商標
  10. 5著者について
  11. 6改訂履歴

1 システムの説明

太陽光発電設備の増加に伴い、安全性への配慮はますます重要になっています。感電や火災などの危険を防止するために、高電圧ライン間のアーク放電を検出し、ソーラー・ストリングの電源をオフにする必要があります。したがって、UL 1699B などの規格では、定格電圧が 1500V 未満のすべてのソーラー・システムにアーク・フォルト保護回路を要求しています。このリファレンス・デザインは、このようなアーク検出を目的としたアナログ・フロント・エンドの実装例を示すことを目的としています。この設計自体は、UL 1699B 規格を満たしていません。

DC アーク放電により、PV ストリング間のケーブル配線で AC ノイズ電流が発生します。これは、最大数 MHz の広いスペクトラムで存在します。この設計では、アーク検出用に 30kHz～100kHz の周波数範囲が選択されています。この範囲は、ソーラー・インバータのスイッチング周波数など、既知のノイズを含む周波数を回避するために、バンドパス・フィルタまたはソフトウェアを変更することでさらに制限することができます。シグナル・チェーンは、以下のパーツから構成されています。

  • 絶縁型電流測定
  • バンドパス・フィルタ
  • A/D 変換
  • アーク検出アルゴリズム