Cách đọc điện áp cao (40-65v) từ ngân hàng Pin mặt trời

Tôi muốn theo dõi điện áp pin của hệ thống pin mặt trời 48v. Các dải điện áp dự kiến là 40-65v .

Tôi đã thử tạo một bộ chia điện áp với 2 điện trở nhưng với tất cả các giá trị tôi đã thử một điện trở gần như tan chảy ngay khi bạn kết nối với pin.

Ngoài ra, sử dụng bộ chia điện áp sẽ tạo ra một cống (nhỏ) mà tôi muốn tránh.

Bất cứ ai cũng có thể đề xuất một cách đọc điện áp DC cao (40-65v) với Arduino (thực sự tôi đang sử dụng một chiếc ESP8266)?

Nếu bộ chia điện áp

vui lòng đề xuất các loại điện trở (ví dụ 1 / 4watt hoặc 1-2%, v.v., tôi mới ở đây nhưng biết có nhiều loại) và các giá trị mà tôi có thể đọc được với A0 (pin analog, tối đa 5v)

Tôi có thể sử dụng MOSFET để kết nối bộ chia điện áp ngay trước khi đọc điện áp không? Làm sao?

hoặc cách khác

như một mạch điện (từ AliExpress) hoặc sử dụng một số thành phần khác sẽ được đánh giá rất cao.

Cho đến nay bài viết này rất hữu ích, nó nói về một bộ chia điện áp với opamp để có độ chính xác cao hơn, nhưng tôi cần thêm một lời khuyên từ một người biết nhiều hơn bản thân mình.

https://openenergymonitor.org/forum-archive/node/11011.html

Cảm ơn trước sự giúp đỡ nào.

Bạn cần một bộ chia điện áp với các điện trở có giá trị lớn.

... nhưng với tất cả các giá trị, tôi đã thử một điện trở gần như tan chảy ngay khi bạn kết nối với pin.

Điều này cho thấy rằng bạn đã sử dụng các giá trị quá thấp.

Vì vậy, hãy đi qua các tính toán để chọn giá trị điện trở tốt.

Điện trở 1/4 watt là phổ biến và dễ dàng có sẵn vì vậy tôi sẽ dựa trên tính toán của mình. Những tính toán này cũng sẽ phù hợp với điện trở 1/2 watt và 1 watt.

Tôi cũng sẽ thêm một số lề trên mức tối đa 65V mà bảng điều khiển năng lượng mặt trời có thể xuất ra (cộng với nó làm cho phép toán dễ dàng hơn)

Điện áp tối đa = 100V

Bộ chia điện áp:

Hãy đơn giản hóa. Hầu như tất cả dòng điện sẽ đi từ nguồn của bạn, thông qua các điện trở (R1 & R2) xuống đất. Chúng ta hãy đơn giản hóa bằng cách tính toán điện trở ban đầu nếu R1 & R2 được kết hợp thành một điện trở duy nhất:

Từ V = I x R
Và P = V x I

Điện trở tối thiểu = V ^ 2 / P

R = 75 ^ 2 / 0,25

R = 22500 tối thiểu

Tôi sẽ đi xa hơn và nói gấp đôi điều đó bởi vì tôi không bao giờ thích vận hành một điện trở ngay trên mức công suất tối đa của nó. tức là mức tối thiểu mà R1 + R2 phải bằng là 50kΩ.

Hãy chơi an toàn và nói rằng R1 + R2 là 100kΩ. Phạm vi điện áp đầu vào chân ESP8266 ADC là 0 đến 1V. Đầu vào là 0-100 V (bao gồm phạm vi 40-65V cần thiết). Bây giờ tất cả những gì chúng ta phải làm là tính toán cho R1.

Lưu ý: Hầu hết các bảng phát triển ESP8266 đều có bộ chia điện áp bên trong. Đối với các bảng này, phạm vi đầu vào là 0 đến 3,3V.

Chỉnh sửa: OP nói với tôi rằng họ nhận được số đọc tương tự tối đa ở 3.0V chứ không phải 3.3V. Điều chỉnh các tính toán dưới đây cho điện áp đầu vào 3.0V chứ không phải 1V.

Công thức tính điện áp đầu ra là:

Vout / Vin = R2 / (R1 + R2)

1/100 = R2 / 100kΩ

0,01 = R2 / 100k

Do đó R2 = 1k

R 1 = 100k - R2 = 99kΩ

Tôi sẽ tăng R1 lên 100kOmega; vì nó sẽ chỉ dẫn đến lỗi 1%.

Vậy R1 = 100kΩ và R2 = 1kΩ

Giá trị của R1 = 49,5kΩ và R2 = 500Ω cũng sẽ hoạt động.

Trong trường hợp này, R1 có thể được tạo thành từ 2-3 điện trở nối tiếp:
47KΩ
2.2KΩ 300Ω
hoặc 330Ω (tùy chọn)

Đầu vào ADC thô trên chip ESP8266 là 0-1V với trở kháng đầu vào cao (~ 20M). Điều này có nghĩa là không cần bộ đệm op-amp.

Tuy nhiên, nếu bạn quan tâm, mạch op-amp có thể được xây dựng từ IC 741 (trong số những người khác) và được cấu hình như thế này:

Có vẻ như bạn đã thử sử dụng điện trở giá trị quá nhỏ. Ví dụ: nếu bạn đã sử dụng tổng điện trở, giả sử, 1.000 ohms trên nguồn cung cấp 50V thì chúng sẽ tiêu tan V ^ 2 / R watts = 2,5W. Điện trở 1/4 watt tiêu chuẩn sẽ tan chảy khi quá tải 10 lần.
Vì vậy, nó sôi sục để chọn một cặp điện trở mà
1) Đang hoạt động trong phạm vi công suất của chúng.
2) Đưa ra một hệ số tỷ lệ thuận tiện.
3) Vẽ một lượng dòng điện không đáng kể so với xếp hạng của các tấm pin mặt trời.
Thiết kế của bất kỳ bộ chia điện áp nào cũng phụ thuộc vào trở kháng đầu vào hoặc tải được áp đặt bởi ESP8266. Tham khảo Diễn đàn cộng đồng ESP8266đầu vào tương tự áp đặt tải 50nA, nhưng họ cũng nói rằng điện áp đầu vào tối đa chỉ là 1V (tương đương với trở kháng 20 M ohm). Các diễn đàn Adafruit cũng cho thấy rằng 1V là mức tối đa. Có thể bảng bạn đã xây dựng tỷ lệ khác nhau.

Để tranh luận, chúng ta hãy giả sử
dải Điện áp sau được đo = 40 - 65V
Điện áp đầu vào tối đa của chân A0 = 1V Chân
A0 có thể rút ra 50nA và điều này sẽ không ảnh hưởng đến phép đo hơn 1 vào năm 2048 (một nửa ít nhất bit đáng kể của ADC).

Do đó, dòng điện qua bộ chia điện áp phải có ít nhất 2000 * 50nA = 0,1 mA. Điều này gần như chắc chắn đáp ứng yêu cầu không tải pin đáng kể. Vì vậy, dựa vào đầu thấp của dải điện áp, chuỗi chia nên tổng cộng trong vùng 45V / 0,1mA = 450K ohms. Hai điện trở cần phải ở tỷ lệ 64: 1 để giảm đầu vào 65V xuống 1V. Đề cập đến các giá trị điện trở tiêu chuẩn, 360K và 5K6 trong chuỗi sẽ rất gần với 64: 1 (64,28: 1). Họ sẽ vẽ tối đa 65V / (360K + 5K6) = 0,18mA và điện trở 360K sẽ tiêu tan khoảng 10mW.

Vì vậy, điện trở 1% tiêu chuẩn watt E24 series nên phù hợp.