Adakah yang bisa menjelaskan antarmuka ADC mikrokontroler ini (untuk membaca voltase panel surya)?

Saya mencoba memahami fungsi dari rangkaian yang ditemukan di TIDA-00121 (Anda dapat mengunduh file desain dari sini )

Saya berasumsi bahwa ini ada hubungannya dengan fakta bahwa PV tidak langsung terikat ke tanah (MOSFET arus balik dapat dimatikan ketika tegangan panel surya terlalu rendah untuk mencegah arus balik mengalir ke panel)

Sedangkan untuk fungsi transfer (dari kode sumber ), tegangan pada sisi mikrokontroler sama dengan:

V = 0,086045Pv-0.14718475V (PV adalah tegangan panel).

ini diekstraksi dari fakta bahwa Vref = 2.39,10 bit ADC dan persamaan kode sumber:

Tegangan Panel = 36,83 * PV - 63

untuk memverifikasi asumsi saya, dari kode sumber:

Tegangan Baterai = BV * 52,44

yang menghasilkan tegangan pada sisi mikrokontroler pembagi tegangan baterai:

V = 0.122BV yang merupakan rasio pembagi tegangan (jaringan 14K / 100K)

Pertanyaannya adalah:

Apa peran jaringan transistor pnp?
Bagaimana cara menghitung fungsi transfer tegangan pada sisi mikrokontroler?

Terima kasih banyak.

microcontroller adc interface pnp fhlb
sumber

Jawaban:

Apa peran jaringan transistor pnp?

Ini adalah tegangan diferensial ke konverter saat ini diikuti oleh beban (R34 dan R35). Tegangan antara P + dan P- mengatur tegangan melintasi R31. Ini (minus 0,7 volt) menetapkan tegangan melintasi R33 dan yang menyebabkan arus mengalir keluar dari kolektor (sebagian besar terlepas dari apa yang memuat kolektor memiliki).

Mengingat nilai-nilai R33, R34 dan R35, tegangan apa pun yang diatur melintasi R33 muncul di R35 tetapi, dikurangi dengan 3: 1.

Yang penting, tegangan ini direferensikan ke tanah sehingga cocok untuk ADC. Jadi ada pergeseran level yang terlibat.

Andy alias
sumber

Apakah poin terakhir Anda adalah manfaat utama dibandingkan pembagi resistif sederhana?

Arsenal

@Arenal kemampuan untuk mengukur tegangan "mengambang" dan menghasilkan sinyal pengukuran yang direferensikan di darat sangat penting untuk ADC yang direferensikan ke darat. Tentu saja Anda bisa mengurangi P + dan P- dan mengukur menggunakan dua ADC kemudian kurangi secara digital.

Andy alias

Manfaat lainnya adalah jika ada kelebihan tegangan di P + / P-, transistor akan jenuh dan ADC tidak akan rusak oleh tegangan lebih.

pgvoorhees

@ fhlb Apakah MOSFET selalu membumikan PV, Anda harus bertanya pada diri sendiri dan, ketika tidak, apakah penting untuk mengukur PV?

Andy alias

Jika tegangan PV terlalu rendah dan P + terikat ke rel atas beban maka, P- harus lebih tinggi dari 0 volt maka dioda tidak dapat melakukan.

Andy alias

Saya masih bingung dengan tujuan menggunakan sirkuit ini. Saya berpikir bahwa koneksi dioda internal MOSFET (Q1) adalah sama dengan membumikan panel surya (tegangan baca wille akan sama dengan tegangan panel dikurangi penurunan tegangan dioda Q1).

Itu benar ketika sistem beroperasi, tetapi sistem tidak beroperasi aways.

Upaya saya untuk merekayasa balik sistem dan menjelaskan proses yang mengarah pada pengukuran diferensial yang diperlukan.

Sistem ini jelas dirancang untuk efisiensi tinggi pada tingkat daya tinggi, sehingga semua perangkat switching di jalur daya adalah MOSFET saluran, dioda kurang efisien dan MOSFET saluran P dihindari.

Diagram blok menunjukkan konverter uang antara panel dan baterai. http://www.ti.com/diagrams/rd/schematic_tida-00121_20140129112304.jpg . Konverter uang ini tampaknya dibentuk oleh Q2, Q3 dan L1.

Masalahnya adalah karena dioda tubuh Q2 konverter buck tidak dapat mencegah pemberian makan kembali jika tegangan panel turun di bawah tegangan baterai. Umpan balik ini perlu diblokir.

Seseorang tentu saja dapat menggunakan dioda atau P-fet untuk mencegah pemberian makan kembali tetapi seperti yang saya katakan itu tidak efisien. Orang bisa menggunakan N-Fet di sisi atas tetapi kemudian orang akan membutuhkan chip driver sisi tinggi untuk itu. Jadi mereka memutuskan untuk memblokir pemberian makan kembali melalui penggunaan N-MOSFET di sisi rendah (Q1).

Mematikan Q1 memungkinkan umpan balik diblokir tetapi itu berarti panel tidak lagi di-ground. Selama operasi normal P- ada di ground tetapi ketika sistem "dimatikan" karena kurangnya cahaya P- mungkin lebih tinggi dari ground. Masih berpotensi bermanfaat untuk dapat memonitor tegangan panel saat sistem dimatikan.

Jadi rangkaian diferensial digunakan untuk membaca tegangan panel dengan terlebih dahulu mengubah tegangan diferensial menjadi arus dan kemudian mengubah arus itu kembali menjadi tegangan ujung tunggal.

Peter Green
sumber

Ketika Q1 dimatikan, P-net tidak mengambang, melainkan terhubung ke ground oleh dioda internal Q1. P + akan sama dengan tegangan panel dikurangi penurunan tegangan dioda. Bukankah jaringan pembagi tegangan sederhana terhubung langsung ke P + Cukup untuk membaca tegangan panel setiap saat? Tentu saja perangkat lunak harus menambahkan drop tegangan ketika Q1 dimatikan. Ini membingungkan!

Latchup

P- tidak bisa secara signifikan di bawah tanah karena dioda tubuh Q1 tetapi bisa di atas tanah jika Q1 dimatikan tegangan panel cukup rendah.

Peter Green