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?

电器工程 微控制器 ADC 界面 即插即用
2022-01-13 22:00:03

我正在尝试了解TIDA-00121中的电路的功能(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 PV 没有直接接地这一事实有关(当太阳能电池板电压太低以防止任何反向电流流入面板时,反向电流 mosfet 可能会关闭)

至于传递函数(来自源代码),微控制器侧的电压等于:

V=0.086045Pv-0.14718475V(PV为面板电压)。

这是从 Vref=2.39,10 位 ADC 和源代码方程的事实中提取的:

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

这会产生电池分压器微控制器侧的电压:

V=0.122BV,即分压比(14K/100K网络)

问题是:

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

非常感谢。

2个回答

pnp晶体管网络的作用是什么?

在此处输入图像描述

它是一个差分电压到电流转换器,后接负载(R34 和 R35)。P+ 和 P- 之间的电压设置了 R31 两端的电压。这(负 0.7 伏)在 R33 上设置了一个电压,并导致电流从集电极流出(很大程度上与集电极的负载无关)。

给定 R33、R34 和 R35 的值,在 R33 上设置的任何电压都会出现在 R35 上,但会减少 3:1。

重要的是,该电压以地为参考,因此适合 ADC 理解。因此,涉及到电平转换。

我仍然对使用这个电路的目的感到困惑。我认为mosfet内部二极管(Q1)的连接与太阳能电池板的接地相同(电压读数将等于电池板的电压减去Q1的二极管压降)。

当系统正在运行时确实如此,但系统并没有在运行。


我试图对系统进行逆向工程并解释导致需要差分测量的过程。

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器件都是 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 Q2 的体二极管,如果面板电压低于电池电压,降压转换器无法防止反馈。需要阻止这种反馈。

当然可以使用二极管或 P-fet 来防止反馈,但正如我所说的那样,它们效率低下。可以在高端使用 N-Fet,但随后需要一个高端驱动芯片。因此,他们决定通过在低端 (Q1) 使用 N-mosfet 来阻止反馈。

关闭 Q1 可以阻止反馈,但这意味着面板不再接地。在正常操作期间,P- 位于地面,但当系统由于光线不足而“关闭”时,P- 可能高于地面。当系统关闭时,能够监控面板电压仍然很有用。

因此,差分电路用于读取面板电压,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。