ระบบไฟฟ้าประกอบด้วยห้าส่วนหลักของ "การจัดสรรการผลิต การส่ง และการแปลงพลังงาน" และ UHV ส่วนใหญ่ประกอบด้วยสองส่วนของ "การส่งผ่านและการแปลงพลังงาน" สถานีแปลงและสถานีย่อยเป็นแกนหลัก และอุปกรณ์ไฟฟ้ามีสัดส่วนมากกว่าครึ่งหนึ่งของการลงทุนทั้งหมด ข้อดีของ UHV นั้นเกิดขึ้นได้จากการแปลง การป้องกัน การควบคุม การตรวจจับ และด้านอื่นๆ ไม่ว่าจะเป็นวาล์วคอนเวอร์เตอร์ DC อุปกรณ์ป้องกันและควบคุม DC หรือ AC GIS หม้อแปลง ก็แยกออกจากวงจรรวมไม่ได้

ระบบไฟฟ้าที่ซับซ้อน ตั้งแต่ส่วนประกอบ ระบบระดับบอร์ดไปจนถึงอุปกรณ์ มีข้อกำหนดพิเศษบางประการเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการแปลง การวัด การควบคุม และการป้องกัน ความน่าเชื่อถือเป็นข้อกำหนดพื้นฐานและสำคัญที่สุดของระบบไฟฟ้า เมื่อเกิดข้อผิดพลาดขึ้น จะส่งผลต่อการผลิตและชีวิตของผู้คน ประการที่สอง จะต้องเป็นแบบเรียลไทม์ แรงดันและกระแสมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาและต้องปรับตามเวลาจริงเพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียร ประการที่สาม มีประสิทธิภาพสูง เนื่องจากการเชื่อมโยงการส่งข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการแปลงพลังงานจำนวนมาก และการสูญเสียจะต้องลดลง ประการที่สี่คือการป้องกันการรบกวน สภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนของระบบไฟฟ้าจะก่อให้เกิดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าจำนวนมาก ดังนั้นประสิทธิภาพสูง ความน่าเชื่อถือ เรียลไทม์ และป้องกันการรบกวนจึงเป็นจุดที่ยากที่สุดในการออกแบบระบบไฟฟ้า และระบบ UHV จึงมีความต้องการที่สูงกว่าเนื่องจากมีลักษณะเฉพาะ

นอกจากนี้ แม้ว่าจีนจะก้าวหน้าไปไกลในด้านเทคโนโลยีไฟฟ้าแรงสูงพิเศษ แต่ทุกโครงการก็มีข้อกำหนดใหม่และจำเป็นต้องสร้างสรรค์สิ่งใหม่ ๆ อย่างต่อเนื่องเพื่อพยายามสำรวจเทคโนโลยีใหม่ ๆ ในขณะเดียวกัน ด้วยความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของระบบไฟฟ้าแรงสูงพิเศษ ความต้องการในการบูรณาการและความชาญฉลาดจึงได้แทรกซึมเข้าไปในแต่ละระบบย่อย ชิปเป็นตัวพาไปสู่นวัตกรรมเหล่านี้ ชิปชนิดใดที่สามารถแก้ปัญหาท้าทายมากมายในระบบไฟฟ้าแรงสูงพิเศษได้

ในความเป็นจริงความน่าเชื่อถือสูงคือการลดอัตราความล้มเหลว ในการควบคุมและปกป้องระบบส่งกำลัง จำเป็นต้องมีความสามารถในการตรวจสอบที่สมบูรณ์แบบ สิ่งนี้แยกออกจากกันโดยธรรมชาติจากสายโซ่สัญญาณที่เชื่อมต่อบริดจ์โดเมนแอนะล็อกและดิจิทัล ซึ่งการตรวจจับ การรวบรวม การแปลง และการส่งผ่านแรงดันไฟฟ้า กระแส และพารามิเตอร์อื่นๆ ไปยัง ADC ของระบบเป็นสิ่งสำคัญ สำหรับระบบไฟฟ้ามักมีแรงดันไฟฟ้าสามเฟส กระแสสามเฟส และแรงดันไฟฟ้าและกระแสของสายกลาง มีความสัมพันธ์เฟสระหว่างสัญญาณเหล่านี้ ดังนั้น นอกเหนือจากข้อมูลแอมพลิจูดแล้ว ระบบจะต้องสามารถรับความสัมพันธ์ของเฟสแบบเรียลไทม์และแม่นยำ เพื่อให้ระบบสามารถดำเนินการป้องกันและควบคุมได้ นอกจากนี้ ช่วงไดนามิกของสัญญาณในระบบไฟฟ้า โดยเฉพาะสัญญาณปัจจุบัน นั้นกว้างมากและข้อกำหนดสำหรับความแม่นยำในการรับสัญญาณนั้นสูงมาก เพื่อให้สามารถระบุตำแหน่งข้อผิดพลาดได้อย่างแม่นยำ

TI ให้ ADC 16 บิตที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับระบบไฟฟ้า พร้อมการสุ่มตัวอย่างแบบหลายช่องสัญญาณ ความแม่นยำสูงและความแม่นยำสูง ช่วงไดนามิกกว้างถึง 90dB และสามารถค้นหาข้อผิดพลาดของการลัดวงจรหรือวงจรเปิดได้อย่างรวดเร็ว ADC สองตัวนี้รวมเข้ากับแอมพลิฟายเออร์และมีวงจรการสอบเทียบที่แม่นยำอยู่ภายใน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องรวมหรือสอบเทียบสายโซ่สัญญาณเพิ่มเติม กลไกการแก้ไขข้อผิดพลาดยังถูกรวมไว้ที่อินเทอร์เฟซกับ CPU เพื่อให้มั่นใจว่ากระบวนการสื่อสารที่เชื่อถือได้ส่งไปยังระบบประมวลผลผ่านกลไกการตรวจสอบ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ผลิตภัณฑ์ ADC ของ TI มีความน่าเชื่อถือสูงตั้งแต่โดเมนแอนะล็อกไปจนถึงโดเมนดิจิทัล และอินเทอร์เฟซ

ในความเป็นจริงความน่าเชื่อถือของทั้งระบบสะท้อนให้เห็นผ่านการนำชิประบบและโครงร่างไปใช้ เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญว่าผลิตภัณฑ์แอปพลิเคชันโครงข่ายไฟฟ้าทั้งหมดของ TI ได้ผ่านกระบวนการจัดการคุณภาพระดับมืออาชีพและเข้มงวดในการเชื่อมโยงการผลิตและการทดสอบ เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือสูงของผลิตภัณฑ์ ในช่วงอุณหภูมิทั้งหมด ค่าเบี่ยงเบนของอุณหภูมิจะต่ำมาก ซึ่งเหมาะมากสำหรับสภาพแวดล้อมโครงข่ายไฟฟ้าที่ซับซ้อน

ประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้าหมายถึงประสิทธิภาพการแปลง อุปกรณ์ทุกชนิด ตั้งแต่วาล์วคอนเวอร์เตอร์ไปจนถึงสถานีส่ง ไม่สามารถแยกออกจากการแปลงพลังงานได้ ท่อส่งกำลังแปลงและส่งแหล่งพลังงานทีละอันอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ไม่ว่าจะต้องใช้ IGBT หรือ SiC สำหรับการแปลงพลังงาน ไดรฟ์ที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ก็เป็นสิ่งจำเป็นในการควบคุมส่วนประกอบหลักเหล่านี้

เนื่องจากขาดชิปที่มีการบูรณาการสูง ไดรเวอร์ IGBT จึงถูกนำมาใช้กับโมดูลแบบดั้งเดิมซึ่งมีราคาแพง UCC5870-Q1 ล่าสุดที่ TI เปิดตัวเป็นไดรเวอร์เกตช่องทางเดียวที่แยกได้และกำหนดค่าได้ ADC ที่บูรณาการภายในสามารถรองรับการตรวจสอบอินพุตแบบอะนาล็อกได้หลากหลาย และยังรวมการควบคุมอุณหภูมิและฟังก์ชันการป้องกันอื่นๆ ไว้ด้วย ซึ่งสนับสนุนการกำหนดค่าอินเทอร์เฟซ SPI เพื่อให้บรรลุฟังก์ชันการแปลงและการตรวจจับที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งใช้ได้กับ SiC หรือ IGBT ใดๆ ด้วยวิธีนี้ ลูกค้าจึงสามารถแทนที่ฟังก์ชันที่สามารถทำได้ด้วยสองโมดูลด้วยชิปตัวเดียว ทำให้การออกแบบระบบขับเคลื่อนง่ายขึ้นและลดต้นทุนได้อย่างมาก

ลักษณะทางแม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์เป็นข้อกังวลอย่างมากต่อระบบไฟฟ้า ซึ่งไม่เพียงแต่จะช่วยลดรังสีที่เกิดจากอุปกรณ์เท่านั้น แต่ยังต้านทานการรบกวนจากภายนอกอีกด้วย อุปกรณ์ TI จำนวนมาก เช่น ออปแอมป์ มีตัวกรองในตัว ซึ่งยังคงสามารถรักษาการประมวลผลสัญญาณที่มีความแม่นยำสูงภายใต้การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกที่รุนแรง เทคโนโลยีการแยกยังเป็นวิธีการป้องกันการรบกวนที่สำคัญอีกด้วย TI เป็นหนึ่งในผู้ผลิตรายแรกๆ ของการแยกสารแบบคาปาซิทีฟ ซึ่งเหนือกว่าออปโตคัปเปลอร์ ข้อต่อแม่เหล็ก และคู่แข่งอื่นๆ ในแง่ของความสามารถในการป้องกันการรบกวน ตัวอย่างเช่น UCC5870-Q1 ใช้เทคโนโลยีการแยกซิลิคอนไดออกไซด์เพื่อให้ได้ dv/dt สูงถึง 150 kV/ns ซึ่งเหนือกว่าคู่แข่งมาก

ด้วยการพัฒนาเพิ่มเติมของเทคโนโลยี UHV ชุดของเทคโนโลยีขั้นสูงรวมถึงการส่งสัญญาณ DC แบบยืดหยุ่นกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว ตั้งแต่การควบคุม การขับเคลื่อน การป้องกัน ไปจนถึงการทำงานและความต้องการของทั้งระบบ สำหรับบริษัทชิป นี่หมายถึงโอกาสที่มากขึ้น แต่ก็มีความต้องการที่สูงขึ้นด้วย เราเห็นได้ว่าเพื่อรับมือกับระบบโครงข่ายไฟฟ้า UHV ที่ซับซ้อนมากขึ้น ผลิตภัณฑ์ TI จึงเร่งดำเนินการซ้ำ โดยนำเสนอผลิตภัณฑ์ที่มีความน่าเชื่อถือสูงและการบูรณาการในระดับสูงแก่ตลาด เพื่อทำให้การใช้งานของลูกค้าง่ายขึ้น