ADC ampermeter z MCU

[kapor]

to romiadam:
Toto si napísal: "Ja potrebujem merat napatie panela a prud (ubytok napatia na odpore) Z toho vypocitam v MCU vykon." A zo známej hodnoty odporu a napätia na ňom sa vypočítať nedá ? Už strýko Ohm to vedel, MCU to nevie ?

[romiadam]

A zo známej hodnoty odporu a napätia na ňom sa vypočítať nedá ?

Asi ta nechapem. Ved to robim. Ja meriam ubytok napatia na odpore. Len namiesto vynasobenim hodnotou odporu ja hodnotu z AD prevodnika vynasobim cislom co mi da priamo hodnotu v mA.
Ak ta spravne chapem tak ty vravis to ze hodnotu z AD prevodnika mam prepocitat na napatie a potom vydelit hodnotou odporu. Posla mna to je to iste. To moje cislo (31/32)je vlastne (cislo co prevedie hodnotu AD prevodnika na napatie) / (hodnota odporu).

[romiadam]

Ako druhý problém sa javí použitie záťaže medzi source a gnd, kde vznikne úbytok a následne nebude možné (dostatočné) otvorenie tranzistora (napätie medzi source a gate) .

No teraz si ma dostal. Na toto som vobec nemyslel. Ja som tu linearnu cast testoval a s pomocnymi odpormi som to vedel relativne pekne regulovat s realnym otocnym potenciometrom, ale shunt resistor 5R tam vtedy nebol. Islo to priamo na zem.

[romiadam]

Da sa zjednodusit. Shunt mensi, operak pre negative feedback vyhodit a slucku prudoveho zdroja dat do MCU trebarz s riadiacou periodou 10kHz. Digipot vyhodit a Mosfet riadit priamo z MCU pinu pomocou pwm do RC clena, ak ratas 0.8v na shunte max, 4.2v pre gate ti na low voltage mosfet uplne staci.

Vyskusam ten digipot. Ak to tak nepojde alebo sa to bude divne chovat, myslim ze mi ostane to urobit takto. Chcel by som sa vyhnut OZ co potrebuje 15V.

[romiadam]

Dakujem vam vsetkym ze mi tu s tym pomahate a radite. Velmi si to cenim. Dnes som isiel na dovolenku az do 08Jul, takze sa tu asi odmlcim, lebo nemam co testovat. Mozeme tu len teoretizovat. Potom cez cikend 9-10 Jul to otestujem s tym digpotom nakolko to uz mam nachystane a dam vediet ci to ide / neide / ukazuje blbosti. Dakujem este raz.

[kapor]

to romiadam:
1. Najprv k tomu mosfetu. Vôbec sa nezaoberám solárom. Predpokladám, že výrobca odporučuje ideálnu záťaž, pri ktorej je článok ochotný poskytnúť maximálny výkon. A to chceš dosiahnúť zmenou odporu záťaže pomocou regulácie toho mosfetu, to chápem. Potom by si ale mal k výkonu na zaťažovacom rezistore pripočítať aj stratu na mosfete, lebo aj tú stratu kŕmi panel.
2. Ty stále hovoríš že musíš merať prúd. Nemusíš. Výkon nie je iba U x I. Ak meriaš napätie na známej hodnote rezistora , potom vieš, aký prúd ním tečie, I= U/R. A ak tieto dva vzorce skombinuješ tak ti výjde, že výkon je kvadrát napätia podelený odporom. A takýto výpočet zvládne jak CPU, tak excel.
3. Užívaj dovolenku....

[balu]

PIC18F46K40 ( ja mam tuto F verziu Vdd = 2.3 - 5.5V)

https://www.microchip.com/en-us/product/PIC18F46K40

image.png

V každým případě bych zvolil jednu z interních referencí. Používat pro tohle jako referenci Vdd není vhodné. Interní reference procesoru bude jednak přesnější, ale hlavně stabilní a nebude se měnit podle toho, jaký zdroj napájení použiješ.

[mima98]

Kapor:
1. To je chyba, ze sa nezaoberas solarom, lebo on ten tranzistor potrebuje prave nastavit tak, aby dostal zo solaru maximalny vykon. Neda sa solar prevadzkovat efektivne stale na jednej konstantnej zatazi. Na to predsa sluzia MPPT regulatory a k tomu sa, ak som to spravne pochopila, prave snazi dopracovat, akurat ze v tomto pripade bude spotrebicom umela zataz...
2. Ako moze vediet vykonovu stratu na tranzistore, ak nebude merat napatie aj prud? Nemoze predsa dopredu vediet odpor fetu, ktory podla toho zapojenia bude zrejme fungovat v linearnom rezime a jeho dopor sa v zavislosti od aktualnej regulacie bude menit? A strycko Ohm by to tiez nevedel...

[kapor]

Mima už ma to nebaví..... z toho čo tu bolo napísané a namaľované nikto stratu na fete nezistí... ale vy sa bavte aj naďalej..

[mima98]

Kapor:
Tak ja tu stratu na fete zistim divaj. Podla schemy je cela zataz tvorena rezistormi 5R, 10R + fet vsetko v serii. Cely vykon na zatazi si preto dajme ze je P=P5+P10+Pfet. Celkove P vieme z napatia priamo na vystupe panela, ktore sa podla schemy meria samostatne a z prudu, ktory sa meria ako napatie na 5R. Vykon P5 je vykon na 5R ten vie, ved na nom mera napatie, aby zistil prud. P10 je vykon na 10R a aj ten vie, lebo vie aky prud nim tecie (taky isty ako cez 5R). A zbytok je strata na fete, teda Pfet=P-P5-P10 ... tazka matika co. A toto by aj ujo Krichhoff vedel... a mna to tiez nebavi papa

[romiadam]

to romiadam:
1. Najprv k tomu mosfetu. Vôbec sa nezaoberám solárom. Predpokladám, že výrobca odporučuje ideálnu záťaž, pri ktorej je článok ochotný poskytnúť maximálny výkon. A to chceš dosiahnúť zmenou odporu záťaže pomocou regulácie toho mosfetu, to chápem. Potom by si ale mal k výkonu na zaťažovacom rezistore pripočítať aj stratu na mosfete, lebo aj tú stratu kŕmi panel.
2. Ty stále hovoríš že musíš merať prúd. Nemusíš. Výkon nie je iba U x I. Ak meriaš napätie na známej hodnote rezistora , potom vieš, aký prúd ním tečie, I= U/R. A ak tieto dva vzorce skombinuješ tak ti výjde, že výkon je kvadrát napätia podelený odporom. A takýto výpočet zvládne jak CPU, tak excel.
3. Užívaj dovolenku....

1. Ano presne tak.
2. ty hovoris o tomto? vykon = U*I kde za I dosadime U/R a potom mame (U*U/)R. Vyhral si. Mas pravdu. Asi to letne slnko mi prehrialo mozgove bunky. Vsetko ostatne sa da urobit v exceli ako si pisal. Mosfet moze mat hociaky odpor, pri hocakom prude, to je nepodstatne, lebo ja meriam napatie len na 5R. Ak ked odpor mosfetu sa zmeni, zmeni sa aj celkovy pru na odpore 5R a tym aj napatie na 5R. Skor je tu ta otazka ako ja budem riafit mosfet. Ci to pojde stym digpotom alebo ho riadit ced PWM.
3. Dakujem

Vkaždým případě bych zvolil jednu z interních referencí.

To je dobry napad. Videl som to tam v datadheete, ale nevenoval som tomu velku pozornost. Nemam este nastudovany celu MCU. Len to co zatial vyuzivam. Diki za radu.

[kapor]

to romiadam.:
Nechodím sem preto, aby som bol víťaz. Rád sa bavím o problematike, ktorá ma zaujíma. A ak by si snímal a zaznamenával aj napätie solárneho panelu na jeho výstupe ..... už vieš naozaj všetko......
Maj sa....

[balki]

Taká krásna téma a takto ju mršiť hádkami.

Palcino22 to už dávno napísal úplne presne. Toto riešenie jednoznačne odporúčam, pretože je zachovaná linearita riadenia použitím prúdovej záťaže.

Ako vylepšenie dávam do pozornosti aj možnosť použiť obvod na meranie U a I ktorý priamo komunikuje s MCU cez I2C a posiela hotove vysledky.
Tým vyriešiš “hrozný” problém merania výkonu
Ak niekto bude chcieť použiť ten IO nech napíše, z hlavy číslo už neviem, pozriem do starého projektu.

[romiadam]

Tak som spat.

Palcino22 to už dávno napísal úplne presne. Toto riešenie jednoznačne odporúčam, pretože je zachovaná linearita riadenia použitím prúdovej záťaže.

Palcini22-ho riesenie mam ako do zalohy, ked DigPot sklame.

možnosť použiť obvod na meranie U a I ktorý priamo komunikuje s MCU cez I2C a posiela hotove vysledky.

Moze to byt zaujimavy obvod, ale ja uz nemam volne piny na MCU a uz pouzivam SPI. Ty tam spominas I2C.


Cez vikend som stym DigPot-om laboroval. Trosku zmenil zapojenie na taketo

a otestoval ten DigPot. Na moje prekvapenie fungovalo to celkom slusne, hned na prvy krat som nasiel aj koleno az na to, ze ja som zvolil velky rozsah napatia pre ten gate a ked som sa dostal na koleno, tak pre jeden bit DipPotu sa dost strmo zmenil prud (~ 15mA). Napriklad: 210mA * 19V = 3.99W, 225mA*18.9V = 4.25W.

Budem musiet ten rozsah trosku zuzit. Mne napatie na voltmetri bolo od 15V -24V (plne zavrety tranzistor.)

Len som uz nemal cas sa stym dalej hrat, lebo uz bola nedela vecer a mal som este aj inu robotu ako tento projekt a cez tyzden sa k tomu nedostanem.

V sufliku som nasiel mosfet K2699, ktory ma do 1A dost plochu charakteristiku.

Problem je ze mam len jeden, potrebujem dva a uz ho neviem kupit. Nikto ho nepredava. Nepoznate podobny mosfet ktory ma plochu charakteristiku do 1A? Tym mosfetom pri 1000W/m2 bude treba spalit okolo 5W (s chladicom bez ventilatora)

[balki]

To že to to "funguje" je super a dolo sa to očakávať a to že s linearitou budeš mať problémy ti písal už Palcino22:

Problémom v pôvodnej bude zrejme riadenie mosfetu priamo z dig. potenciometru vzhľadom na fakt že väčšina mosfetov je určená na spínanie a teda ich lineárna oblasť je úzka a závislá od teploty prúdu Id atď..

a ja som ti to znovu pripomenul. Proste takto ako to chceš riadiť ty sa to nerobí, nikdy. Fet je prudko nelineárny a ešte k tomu sa to mení podľa kusu a teploty. Ty ani netušíš aké problémy si vytváraš. A k čomu vlastne? Veď tam stačí pridať jeden shunt a zrazu je to celé lineárne a nemusíš sa trápiť s výberom tranzistorov.

[balki]

Ešte doplním ti ten čip na meranie prúdu/napätia/výkonu pre tvoju SPI: INA239
Už nič jednoduchšie nie je.

[romiadam]

S tou priamou regulaciou ate cez DipPot som to chcel odskusat. Idem to spravit na tu Palcino22-ho verziu.

Ešte doplním ti ten čip na meranie prúdu/napätia/výkonu pre tvoju SPI: INA239
Už nič jednoduchšie nie je.

Super. Diki za info. Ked clovek pozna ten obvod alebo vie ako ho najst, tak je to jednoduche. Ja som ani len netusile aj take nieco existuje.

Dala by sa ta Palcino22-ho verzia este nejako inak urobit aby som ten operak napr. LM358 napajal 5V a nemusel tam pridavat 15V zdroj?

[balki]

Dá sa to aj na 5V upraviť, zajtra ti to nakreslím.

[balki]

Našiel som si chvíľu času tak som ti to nakreslil.

Takéto riešenie je univerzálne, nezávislé od použitia Fetu a samozrejme je regulácia lineárna v celom rozsahu (samozrejme okrem blízkosti 0mA). Operák použi dvojitý, nejaký pomalý na nie viac ako 2MHz. A čo je podstatné musí byť RAIL-TO-RAIL input aj output. Meranie použiješ buď ten obvod INA239 alebo pridáš deliče a šup so signálmi do ADC.

[romiadam]

Dakujem velmi pekne. Prestudujem si to.