Mikrodenetleyicide yüksek gerilimler nasıl okunur?

Bir mikrodenetleyici kullanarak ~ 50V gibi yüksek voltajları okumak istiyorum. Bunu mikrodenetleyicinin A / D hattına bir girdi olarak koymayı planlıyorum. Ama elbette, bir mikro denetleyicinin girişinde o kadar yüksek voltaj olmamalıdır, yoksa kızar.

Yüksek gerilimleri nasıl okuyabilirim? Önemli olan, voltajı okumadan önce azaltmam gerektiğidir. Bu voltajı düşürürken nelere dikkat etmeliyim?

Şimdiden teşekkürler!

Düzenleme: PIC18 veri sayfasında "Analog kaynaklar için önerilen maksimum empedans 2.5 kOhm" dediğini fark ettim. Direnç bölücüler vb. İle gerilimi nasıl düşürdüğümü nasıl etkiler?

Basit bir rezistif gerilim bölücü , istediğinizi elde edecektir.

Çıkış voltajını hesaplamak için formül:

Bu nedenle, giriş voltajınızın 0-50V arasında olduğunu varsayarsak, 0-5V'ye ulaşmak için 10'a bölmeliyiz. Giriş voltajını 100kΩ ile yüklemek istediğimizi varsayarsak, hesaplamalar şöyle olur:

Vout / Vin = R2 / 100kΩ

0.1 = R2 / 100kΩ -> R2 = 10kΩ

R1 = 100kΩ - R2 = 90kΩ

Yani R1 = 90kΩ ve R2 = 10kΩ

Maksimum kaynak empedansı gerektiren bir ADC için, voltaj bölücü empedansının bu seviyenin altında olduğundan emin olmalısınız. Bölücüdeki empedans R1 || R2 olarak hesaplanabilir.

<2.5kΩ için, yukarıdakiler bu gereksinimi 10kΩ || 90kΩ = 9k meet olarak karşılamayacaktır.
9kΩ ve 1kΩ kullanırsak, 1 / (1/1000 + 1/9000) = 900Ω alırız

Direnç ne kadar düşük olursa, ihtiyacınız olan watt değeri dirençleri o kadar yüksek olur. 50V / 1k = 50mA -> 50mA * 45V = 2.25W üst direnç üzerinden (alttan 0.25W)
Bu durumlarda, yüksek dirençli bir bölücü ve ADC arasında bir opamp tamponu kullanmak en iyisidir. Veya 1k / 9k sürümü kadar güç tüketmeyen bir 2kΩ ve 18kΩ bölücü kullanın.

Oli'nin cevabına eklemek için:

Schottky diyot, giriş voltajının belirtilen maksimum 50 V'yi aşması durumunda opampın girişini aşırı voltaja karşı korur. 5 V zener gerilimi birkaç mA gerektirir, eğer akım çok daha düşükse zener gerilimi de daha düşük olacaktır ve diyot girişi örneğin 4 V veya daha düşük bir değere bağlayabilir.

27 kΩ direnç 2 mA'ya izin verecek, zener için yeterli değil mi? Yapabilirim, ama zener'in alacağı şey bu değil; 2 mA'nın çoğu 3 kΩ dirençten geçer ve zener için sadece onlarca yüzlerce µA bırakarak, bu çok azdır.

5 V besleme voltajının ayırıcıyı çok fazla etkilememesi için düşük ters kaçak akıma sahip bir Schottky diyot seçin.

Yalıtılmış bir ölçüm için bir voltaj dönüştürücü kullanabilirsiniz, örneğin LEM'in LV-25 veya benzeri.

Ancak izolasyona ihtiyacınız yoksa çok daha kolay bir yol sadece bir voltaj bölücü kullanmaktır :

Kaynak empedans probleminizle mücadele etmek için önce bir voltaj bölücü ve ardından standart bir opamp kullanabilirsiniz. Bunun sizin için yeterince düşük bir çıkış empedansı olmalıdır. İşte ADC'ler için voltaj seviyelerini dönüştürmek için opamps kullanarak dün yayınladığım bir uygulama notu.

http://www.ti.com/lit/an/slyt173/slyt173.pdf

Direnç bölücü olarak adlandırılan bir şeye bakın . İki direnç kullanarak, bir voltajı 0 ile 1 arasında bir sabitle çarpabilirsiniz. Durumunuzda 50 V'yu mikrodenetleyici seviyesine kadar ölçeklendirmek istersiniz. Diyelim ki mikro 5 V'da çalışıyor, bu yüzden girişi 0,1 ölçeklemek istiyorsunuz. Bu, birincisi ikincisinin 9 katı olan iki dirençle yapılabilir. Sinyal ilk sırada. Diğer uç ikinci dirence ve mikro A / D girişine bağlanır ve ikinci direncin diğer ucu toprağa bağlanır. 9: 1 oranı ile .1 (10'a kadar zayıflama) kazancı elde edersiniz.

Muhtemelen ikisinin (1x direnç) alt kısmının yaklaşık 10 k around olmasını istersiniz, bu da diğer 90 kΩ'yu yapar. Biraz marj ve aşırı algılama sağlamak için 100 kΩ kullanırım.

Bunu bir voltaj bölücü ve giriş pimi ile toprak arasında ters yönde bir Zener diyot kullanarak başarılı bir şekilde yaptım (her ihtimale karşı).