Czy ktoś może wyjaśnić ten interfejs ADC mikrokontrolera (do odczytu napięcia paneli słonecznych)?

Próbuję zrozumieć funkcjonalność obwodu znalezionego w TIDA-00121 (plik projektu można pobrać stąd )

Zakładam, że ma to związek z faktem, że ogniwo fotowoltaiczne nie jest bezpośrednio związane z ziemią (mosfet prądu wstecznego może zostać wyłączony, gdy napięcie panelu słonecznego jest zbyt niskie, aby zapobiec przepływowi prądu wstecznego do panelu)

Jeśli chodzi o funkcję przesyłania (z kodu źródłowego ), napięcie po stronie mikrokontrolera wynosi:

V = 0,086045 Pv-0,14718475 V (PV to napięcie panela).

wyodrębniono to z faktu, że Vref = 2.39,10 bitów ADC i równanie kodu źródłowego:

Napięcie panelu = 36,83 * PV - 63

aby zweryfikować moje założenia, z kodu źródłowego:

Napięcie akumulatora = BV * 52,44

która ulega napięciu po stronie mikrokontrolera dzielnika napięcia akumulatora:

V = 0,122 BV, co stanowi iloraz dzielnika napięcia (sieć 14 K / 100 K)

Pytanie brzmi:

1. Jaka jest rola sieci tranzystorowej PNP?
2. Jak obliczyć funkcję przenoszenia napięcia po stronie mikrokontrolera?

Dziękuję Ci bardzo.

Jaka jest rola sieci tranzystorowej PNP?

Jest to przetwornica napięcia różnicowego na prąd, po której następuje obciążenie (R34 i R35). Napięcie między P + i P- ustawia napięcie na R31. To (minus 0,7 wolta) ustawia napięcie na R33, co powoduje wypływ prądu z kolektora (w dużej mierze niezależnie od tego, jakie obciążenie ma kolektor).

Biorąc pod uwagę wartości R33, R34 i R35, niezależnie od napięcia ustawionego na R33 pojawia się na R35, ale zmniejszone o 3: 1.

Co ważne, napięcie to jest odniesione do masy, dzięki czemu ADC ma sens. W grę wchodzi więc zmiana poziomu.

Nadal jestem zdezorientowany z powodu korzystania z tego obwodu. Myślałem, że połączenie wewnętrznej diody mosfet (Q1) jest takie samo jak uziemienie panelu słonecznego (odczyt napięcia będzie równy napięciu panelu minus spadek napięcia diody Q1).

To prawda, gdy system działa, ale system nie działa.

Moja próba inżynierii wstecznej systemu i wyjaśnienia procesu, który doprowadził do konieczności pomiaru różnicowego.

System ten jest wyraźnie zaprojektowany pod kątem wysokiej wydajności przy dużych poziomach mocy, dlatego wszystkie urządzenia przełączające na ścieżce zasilania są mosfetami z kanałem N, unikane są mniej wydajne diody i mosfety z kanałem P.

Schemat blokowy pokazuje konwerter złotówki między panelem a akumulatorem. http://www.ti.com/diagrams/rd/schematic_tida-00121_20140129112304.jpg . Ten konwerter buck wydaje się być utworzony przez Q2, Q3 i L1.

Problem wynika z diody korpusu Q2, że konwerter buck nie może zapobiec powrotnemu zasilaniu, jeśli napięcie panelu spadnie poniżej napięcia akumulatora. To karmienie zwrotne musi zostać zablokowane.

Można oczywiście użyć diody lub P-fet, aby zapobiec powrotnemu karmieniu, ale jak powiedziałem, są one nieskuteczne. Można zastosować N-Fet po stronie wysokiej, ale wtedy potrzebny byłby do tego układ sterownika wysokiej strony. Postanowili więc zablokować karmienie wsteczne za pomocą N-mosfet po niskiej stronie (Q1).

Wyłączenie Q1 pozwala zablokować podawanie wsteczne, ale oznacza to, że panel nie jest już uziemiony. Podczas normalnej pracy P- znajduje się na ziemi, ale gdy system jest „wyłączony” z powodu braku światła, P- może być wyższy niż ziemia. W dalszym ciągu potencjalnie przydatna jest możliwość monitorowania napięcia panelu, gdy system jest wyłączony.

Tak więc obwód różnicowy jest używany do odczytu napięcia panelu, najpierw przekształcając napięcie różnicowe w prąd, a następnie przekształcając ten prąd z powrotem w napięcie jednoczęściowe.