有人可以解释这个微控制器ADC接口(用于读取太阳能电池板电压)吗?


9

我正在尝试了解TIDA-00121中找到的电路的功能(您可以从此处下载设计文件) 微控制器接口

太阳能电池板连接

我认为这与以下事实有关:PV并未直接接地(当太阳能电池板的电压太低而无法阻止任何反向电流流入电池板时,反向电流MOSFET可能会关闭)

对于传递函数(来自源代码),微控制器侧的电压等于:

V = 0.086045Pv-0.14718475V(PV是面板电压)。

这是从Vref = 2.39,10位ADC和源代码公式得出的:

面板电压= 36.83 * PV-63

从源代码验证我的假设:

电池电压= BV * 52.44

产生电池分压器微控制器侧的电压:

V = 0.122BV是分压比(14K / 100K网络)

问题是:

  1. pnp晶体管网络的作用是什么?
  2. 如何计算微控制器侧电压的传递函数?

非常感谢你。

Answers:


20

pnp晶体管网络的作用是什么?

在此处输入图片说明

这是一个差分电压至电流转换器,后接一个负载(R34和R35)。P +和P-之间的电压设置R31两端的电压。此电压(负0.7伏)设置R33两端的电压,并导致电流从集电极流出(很大程度上与集电极所承受的负载无关)。

给定R33,R34和R35的值,R33两端设置的任何电压都会出现在R35两端,但会降低3:1。

重要的是,该电压以地为参考,因此适合ADC理解。因此涉及电平转换。


1
您的最后一点是简单电阻分压器的主要优点吗?
阿森纳

2
@阿森纳能够测量“浮动”电压并产生以地为参考的测量信号的能力对于以地为参考的ADC至关重要。当然,您可以同时降低P +和P-并使用两个ADC进行测量,然后进行数字减法。
安迪又名

2
另一个好处是,如果在P + / P-两端存在总的过压,则晶体管将饱和并且ADC不会被过压损坏。
pgvoorhees

2
@fhlb MOSFET是否始终将PV接地,您必须问自己一个问题;如果不是,则测量PV是否重要?
安迪又名

1
如果PV电压太低,并且P +连接到负载的顶部轨道,则P-必须高于0伏,因此二极管无法导通。
安迪又名

2

我仍然对使用此电路的目的感到困惑。我以为mosfet的内部二极管(Q1)的连接与太阳能电池板的接地相同(读取的电压等于电池板的电压减去Q1的二极管压降)。

当系统正在运行时,这是正确的,但系统并未脱离运行状态。


我试图对系统进行反向工程并解释导致差分测量的过程。

该系统显然是为高功率水平下的高效率而设计的,因此电源路径中的所有开关设备均为N沟道MOSFET,避免了效率较低的二极管和P沟道MOSFET。

该框图显示了面板和电池之间的降压转换器。http://www.ti.com/diagrams/rd/schematic_tida-00121_20140129112304.jpg。该降压转换器似乎由Q2,Q3和L1组成。

问题是由于面板电压下降到电池电压以下,降压转换器无法防止Q2的体二极管降压。此反向馈送需要被阻止。

当然,可以使用二极管或P-feet防止反向馈电,但是正如我所说的那样,这些效率很低。一个人可以在高端使用N-Fet,但随后需要一个高端驱动器芯片。因此,他们决定通过在低侧(Q1)使用N型mosfet来阻止回馈。

关闭Q1可以阻止反向馈送,但这意味着面板不再接地。在正常操作期间,P-处于地面,但是当由于光线不足而导致系统“关闭”时,P-可能会高于地面。当系统关闭时,能够监视面板电压仍然很有用。

因此,通过首先将差分电压转换为电流,然后将该电流转换回单端电压,可以使用差分电路来读取面板电压。


当Q1关闭时,P-net不会浮空,而是通过Q1的内部二极管接地。P +等于面板电压减去二极管压降。是否不是一个简单的分压器网络直接连接到P +足以在任何时候读取面板的电压?当然,当Q1关闭时,软件应添加该压降。这很混乱!
Latchup

由于Q1的体二极管,P-不能显着低于地面,但如果Q1关断,则面板上的电压可能足够低,P-可以高于地面。
彼得·格林
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.