Pomiar napięcia i ochrona ADC

[elektryczny22]

Witam,

Chce mierzyć napięcie na akumulatorze samochodowy za pomocą ADC. Jak dobrze zabezpieczyć ADC aby nie uległo awarii (przekroczenie dopuszcbzalanego napięcia).

Chce mierzyć dokładne napięcie od 11v do 14V.

Na wejściu zastosowałem SMBJ15A (przed dzielnikiem - nie ma na rysunku) która przy wysokim napięciu obniży je do 24V. Jak dobrać rezystory i kondensatory i czy moje rozwiązanie z diodami będzie ok ? 

Proszę o pomoc w wypracowaniu optymalnego rozwiązania. 

Edytowano Sierpień 17, 2025 przez elektryczny22

[H1M4W4R1]

8 godzin temu, elektryczny22 napisał:

Proszę o pomoc w wypracowaniu optymalnego rozwiązania. 

Każda dioda wprowadzi nieliniowość w układzie... Jeżeli chcesz mierzyć napięcie dokładnie to potrzebujesz też kompensacji temperatury otoczenia...

Dałbyś radę określić "dokładne napięcie" w jednostkach mierzalnych, bo dla różnych osób to stwierdzenie ma bardzo odmienne znaczenie... zwykle od 1nV do 1mV.

I czy dobrze widzę, że wyjście D4 nie jest podłączone do diody BAS40-04? Te diody mają służyć za zabezpieczenie odcinające zbyt duże napięcie na wejściu ADC, więc ścieżka sygnałowa powinna być połączona ze środkiem symbolu, a obecnie przez niego przechodzi bez połączenia.

Dobór rezystorów to kwestia indywidualna, oceniasz maksymalne napięcie i na tej podstawie wyliczasz dzielnik la napięcia wejściowego. Jeżeli dobrze widzę używasz MCU na 3.3V i chcesz mierzyć do 24V. Więc R3/(R3 + R4) = 3.3/24 (o ile R4 jest  podłączone do masy, jak to R3 jest podłączone do masy zamień R3 i R4 miejscami).

R1 i C4 tworzą filtr dolnoprzepustowy... zwykle dobiera się to "na oko" biorąc pod uwagę szybkość zmiany napięcia i częstotliwość odcięcia... Zacząłbym pewnie od czegoś rzędu 5K1R i 4.7uF i sprawdził czy urządzenie reaguje akceptowalnie szybko na zmieniające się napięcie.

Edytowano Sierpień 17, 2025 przez H1M4W4R1

[elektryczny22]

Dziękuję za odpowiedź. Napięcie chce mierzyć z dokładnością. 0,1 V do 14V

Poprawiłem schemat i dodałem wartości. 

 

Chat piszę 

• Przy V_BR ≈ 19.2 V: węzeł dzielnika ≈ 4.36 V → klamp Schottky utnie do ~3.5 V, prąd przez Rser: (4.36−3.5)/2.2k≈0.39mA(4.36−3.5)/2.2k ≈ 0.39 mA(4.36−3.5)/2.2k≈0.39mA.

• Przy klampie TVS 24.4 V: węzeł ≈ 5.55 V → prąd przez Rser ≈ 0.93 mA.
  To bardzo bezpieczne dla diod i pinu.

Czy to powinno wystarczyć aby zabezpieczyć ADC przed nagłymi skokami napięcia w układzie zasilania samochodu ? 

[kostuch]

Trochę przekombinowane.

Zamiast tej podwójnej diody schottky dałbym po prostu diodę zenera za dzielnikiem do masy. R10 wyrzucił całkiem.

Wejścia kontrolerów i tak mają (na ogół) w strukturze takie diody zabezpieczające.