Chipset et micrologiciel pour détecter des arcs électriques dans les systèmes photovoltaïques
Dans les systèmes photovoltaïques actuels, les faux contacts et la détérioration des isolants, peuvent être à l’origine d’arcs électriques dotés d’une énergie considérable. Les arcs électriques, qui peuvent générer des températures supérieures à 3000°C, posent des problèmes de sécurité à l’infrastructure et au personnel à proximité. La législation électrique américaine (NEC 690) exige qu’un circuit de détection et de protection des arcs électriques protège toute nouvelle installation photovoltaïque.
Les arcs électriques survenant dans ces installations sont très difficiles à détecter. Un arc électrique ne laisse pas de signature électronique identifiable de manière unique. En outre, les lignes électriques d’une installation photovoltaïque agissent comme d’excellentes antennes pour les nombreux parasites électromagnétiques à proximité de l’installation ; les onduleurs génèrent également du bruit supplémentaire qui est induit dans les lignes électriques. Une approche de traitement du signal sophistiquée est nécessaire pour détecter de manière fiable les arcs électriques dangereux, sans créer de fausses alertes quand l’installation fonctionne normalement. National Semiconductor a développé pour cela un principe de traitement de signal de breveté. Le micrologiciel MBDF fait appel à des techniques de reconnaissance dernier cri, qui n’impose pas à la signature d’arc électrique le respect d’un gabarit strict et prédéfini, pour être reconnue.
Le chipset National SolarMagic est un AFE (Analog Front End, ou frontal analogique) constitué de 3 circuits à fort niveau d’intégration. Le SM73201MM est un CAN micropuissance 16 bits, 50 à 250 Kéch/s, à entrée différentielle, qui numérise le signal d’arc électrique après l’étage d’amplification et de filtrage de l’AFE, et envoie le signal numérique au microcontrôleur. L’amplificateur opérationnel RRO à faible bruit et faible offset, SM73308MG, fournit la tension médiane Vref à l’AFE de détection d’arc électrique. Enfin, le double amplificateur CMOS de précision, 17 MHz, à faible bruit, SM73307MM, assure l’amplification et le filtrage du signal de signature d’arc électrique. D’autres circuits de gestion d’énergie National assurent diverses fonctions de support.
www.national.com/en/solarmagic/index.html
Si vous avez apprécié cet article, vous aimerez les suivants : ne les manquez pas en vous abonnant à :