如何設計基于IEEE 1451.2的智能傳感器獨立接口？

UCC3918芯片的基本工作原理是：當輸出電流低于最大允許電流值IMAX時，UCC3918工作在低阻抗導通狀態。當輸出電流大于最大允許電流或者故障電流門限值時，保持電路導通;同時，故障計時器向電容CT充電，一旦電容CT電壓達到預設門限值，將關斷電流輸出30倍充電時間。輸出電流降到最大允許電流值以下時，UCC3918從開關狀態回到低電阻導通狀態。UCC3918還提供了快速過流保護，當電流急速越過故障電流門限值時，快速過流保護會關斷電流輸出。在電路短路等極端條件下，此功能為器件提供有效保護。

UCC3918的應用設計方案如圖3所示，通過合理地選擇2個電阻和2個電容的值，就可以達到有效抑制瞬時電流的目的。

為了驗證上述設計的有效性，對TII接口做了實驗驗證，結果如表2所列。一組實驗條件是沒有熱插拔控制電路，另一組實驗條件是使用了 UCC3918熱插拔控制器。作為負載的智能傳感器接口模塊的正常工作電流是650 mA。具備熱插拔功能的TII接口，其最大瞬時電流為2.0 A，約為正常工作電流的3倍。如果不設計熱插拔控制電路，瞬時電流將近是正常電流的5倍。這可能會導致系統電源瞬時電壓跌落或損壞器件。

上面是啟動熱插拔控制電路的電流波形，下面是未啟動熱插拔控制電路的電流波形。

結語

本文介紹了基于IEEE 1451.2協議的智能傳感器獨立接口部分的設計和實現，并通過實驗驗證了熱插拔控制功能的有效性，所設計的接口已經應用于電力系統傳感器網絡中。