HRPG-AD16#59F 是一款由 Renesas Electronics(瑞萨电子)推出的高性能、低功耗的工业级隔离式多通道模拟数字转换器(ADC)信号调理模块,广泛应用于需要高精度模拟信号采集与电气隔离的工业自动化、过程控制和传感器接口系统中。该器件集成了16位分辨率的Σ-Δ型ADC核心,具备片上可编程增益放大器(PGA)、精密基准电压源以及基于电容隔离技术的数字接口隔离功能,确保在恶劣工业环境中实现稳定可靠的信号采集。HRPG-AD16#59F 采用紧凑型表面贴装封装,适用于空间受限但对性能要求严苛的应用场景。其设计符合国际工业标准,支持宽温度范围(-40°C 至 +125°C),并具备高抗电磁干扰(EMI)能力,适合在变频器、PLC模块、电机控制和工业数据采集系统中使用。该器件通过 SPI 或其他标准数字接口与主控制器通信,并提供诊断功能以增强系统可靠性。
制造商:Renesas Electronics
产品系列:HRPG-AD16
型号:HRPG-AD16#59F
分辨率:16位
通道数:8单端或4差分输入
采样速率:最高可达1 MSPS(每秒百万次采样)
非线性误差(INL):±2 LSB 典型值
噪声水平:典型有效分辨率高达15.5位
输入电压范围:±2.5V、±5V、0-10V 可编程
增益设置:1x, 2x, 4x, 8x 可编程 PGA
隔离耐压:3.75 kVRMS(持续1分钟)
工作温度范围:-40°C 至 +125°C
供电电压:模拟侧 5V ±5%,数字侧 3.3V 或 5V
接口类型:SPI 兼容串行接口,带数字电容隔离
封装形式:24引脚 SSOP 宽体隔离封装
安全认证:符合 UL 1577 和 IEC/EN/DIN EN 60747-5-5 标准
HRPG-AD16#59F 具备卓越的信号调理能力和高精度模数转换性能,其内置的16位Σ-Δ ADC 架构提供了出色的动态范围和极低的噪声水平,能够在全工业温度范围内保持稳定的测量精度。该器件集成了可编程增益放大器(PGA),允许用户根据不同的传感器输出幅度灵活配置输入增益,从而最大化ADC的利用率和测量分辨率。例如,在连接热电偶、RTD或桥式压力传感器时,可通过软件设置PGA增益为8倍,将微弱信号放大至适合ADC处理的电平,显著提升小信号检测能力。
该芯片采用先进的电容隔离技术,在模拟地和数字地之间实现高达3.75 kVRMS 的隔离电压,有效防止接地环路干扰、共模瞬态干扰以及高压浪涌对后端控制器造成损害,特别适用于电机驱动、电力监控等存在高压差和强电磁干扰的场合。此外,隔离设计还支持在分布式采集系统中实现多个模块之间的电位隔离,提高系统的整体安全性与稳定性。
HRPG-AD16#59F 集成了精密电压基准和基准缓冲电路,确保参考电压的高度稳定性,减小温漂带来的测量误差。其片上诊断功能包括开路检测、短路检测、基准电压监控和ADC自检机制,能够实时监测前端信号链路状态,及时发现传感器故障或线路异常,提升系统智能化水平和维护效率。该器件支持SPI接口,并兼容多种主机处理器,配置灵活,可通过寄存器设置选择采样模式、通道扫描顺序、数据更新率等参数,满足复杂工业应用的需求。
HRPG-AD16#59F 主要用于需要高精度、高可靠性和电气隔离的工业信号采集系统。在可编程逻辑控制器(PLC)中,它常被用作模拟输入模块的核心组件,负责接收来自现场仪表如温度变送器、压力变送器、流量计等的标准4-20mA或0-10V信号,并将其转换为数字量供CPU处理。其多通道结构支持轮询或多路同步采样,适用于多点数据采集场景。
在电机控制系统中,该器件可用于采集电流、电压反馈信号,配合隔离电源构成完整的闭环控制前端,保障主控单元免受功率级噪声影响。同时,在工业物联网(IIoT)边缘节点设备中,HRPG-AD16#59F 可作为智能传感器网关的关键部件,实现本地高精度数据预处理和远程上传,支持预测性维护和能效优化。
此外,该芯片也广泛应用于测试与测量仪器,如便携式数据记录仪、校准设备和自动化测试台架,凭借其低温漂、低噪声和高线性度表现,确保长时间运行下的测量一致性。在能源管理系统中,可用于光伏逆变器、储能系统中的电池电压与温度监测,提供安全隔离的数据采集路径,防止高压直流母线对低压控制电路产生干扰。