Может кто-нибудь объяснить этот интерфейс АЦП микроконтроллера (для чтения напряжения солнечной панели)?

Я пытаюсь понять функциональность схемы, найденной в TIDA-00121 (вы можете скачать файл дизайна здесь )

Я предполагаю, что это связано с тем фактом, что фотогальванический элемент не связан напрямую с землей (обратный ток может быть отключен, когда напряжение на солнечной панели слишком низкое, чтобы предотвратить протекание обратного тока в панель)

Что касается передаточной функции (из исходного кода ), то напряжение на стороне микроконтроллера равно:

V = 0,086045Pv-0,14718475 В (PV - напряжение на панели).

это было извлечено из того факта, что Vref = 2,39,10 бит АЦП и уравнения исходного кода:

Напряжение на панели = 36,83 * PV - 63

чтобы проверить мои предположения, из исходного кода:

Напряжение аккумулятора = BV * 52,44

который дает напряжение на стороне микроконтроллера делителя напряжения батареи:

V = 0,122BV, который является коэффициентом деления напряжения (сеть 14K / 100K)

Вопрос в том:

1. Какова роль транзисторной сети pnp?
2. Как рассчитать передаточную функцию напряжения на стороне микроконтроллера?

Большое спасибо.

Какова роль транзисторной сети pnp?

Это преобразователь дифференциального напряжения в ток с последующей нагрузкой (R34 и R35). Напряжение между P + и P- устанавливает напряжение на R31. Это (минус 0,7 вольт) устанавливает напряжение на R33, и это заставляет ток вытекать из коллектора (в значительной степени независимо от того, какую нагрузку имеет коллектор).

Учитывая значения R33, R34 и R35, любое напряжение, установленное на R33, появляется на R35, но уменьшается на 3: 1.

Важно отметить, что это напряжение заземлено, что делает его подходящим для АЦП. Так что здесь происходит смещение уровня.

Я все еще запутался в целях использования этой схемы. Я думал, что подключение внутреннего диода mosfet (Q1) такое же, как и заземление солнечной панели (напряжение считывается равным напряжению панели минус падение напряжения на диоде Q1).

Это верно, когда система работает, но система не всегда работает.

Моя попытка провести реинжиниринг системы и объяснить процесс, который приводит к необходимости дифференциальных измерений.

Эта система явно рассчитана на высокую эффективность при высоких уровнях мощности, поэтому все коммутационные устройства в тракте электропитания представляют собой N-канальные усилители, а менее эффективные диоды и P-канальные усилители исключаются.

Блок-схема показывает понижающий преобразователь между панелью и аккумулятором. http://www.ti.com/diagrams/rd/schematic_tida-00121_20140129112304.jpg . Этот понижающий конвертер, по-видимому, образован Q2, Q3 и L1.

Проблема связана с тем, что на корпусе диода Q2 понижающий преобразователь не может предотвратить обратную подачу, если напряжение на панели падает ниже напряжения батареи. Это обратное кормление должно быть заблокировано.

Конечно, можно использовать диод или P-fet для предотвращения обратного кормления, но, как я уже сказал, они неэффективны. Можно использовать N-Fet на верхней стороне, но тогда для этого понадобится чип-драйвер высокой стороны. Поэтому они решили заблокировать обратное кормление с помощью N-mosfet на нижней стороне (Q1).

Отключение Q1 позволяет заблокировать обратную подачу, но это означает, что панель больше не заземлена. Во время нормальной работы P- находится на земле, но когда система "выключена" из-за недостатка света, P- может быть выше земли. Все еще потенциально полезно иметь возможность контролировать напряжение панели, когда система выключена.

Таким образом, дифференциальная схема используется для считывания напряжения панели, сначала преобразовывая дифференциальное напряжение в ток, а затем преобразуя этот ток обратно в напряжение с одним концом.