マイクロコントローラーで高電圧を読み取る方法

マイクロコントローラーを使用して、〜50Vなどの高電圧を読み取りたい。これをマイクロコントローラーのA / Dラインへの入力として使用する予定です。しかし、もちろん、マイクロコントローラーの入力に高い電圧をかけないでください。

高電圧を読み取るにはどうすればよいですか？主なことは、読む前に電圧を下げる必要があるということです。この電圧を下げるとき、何を考慮する必要がありますか？

前もって感謝します！

編集：PIC18データシートで、「アナログソースの最大推奨インピーダンスは2.5 kOhms」と書かれています。これは、抵抗分割器などで電圧を下げる方法にどのように影響しますか？

シンプルな抵抗分圧器は、あなたが望むものを達成します。

出力電圧を計算する式は次のとおりです。

したがって、入力電圧範囲が0〜50 Vであると仮定した場合、0〜5 Vを達成するために10で除算する必要があります。入力電圧に100kΩの負荷をかけたいと仮定した場合、計算は次のようになります。

Vout / Vin = R2 /100kΩ

0.1 = R2 /100kΩ-> R2 =10kΩ

R1 =100kΩ-R2 =90kΩ

したがって、R1 =90kΩおよびR2 =10kΩ

最大ソースインピーダンスを必要とするADCの場合、分圧器のインピーダンスがこのレベル未満であることを確認する必要があります。分周器でのインピーダンスは、R1 || R2として計算できます。

<IC内部で2.5kΩの場合は、上記の10kΩ||90kΩ=9kΩとして、この要件を満たしていないだろう
、我々は1 /（+ 9000分の1 1/1000）を取得するのに、我々は9kΩと1kΩのを使用している場合=900Ω

抵抗が低いほど、必要なワット数定格抵抗が高くなることに留意してください。50V / 1K = 50ミリアンペア- > 50ミリアンペア* 45V = 2.25W上側の抵抗（下部に0.25W）を横切って
、高抵抗分圧器とADCとの間にオペアンプバッファを使用することをお勧めしますこれらのケースでは。または、2kΩと18kΩの分周器を使用します。これは、1k / 9kバージョンほど電力を消費しません。

オリの答えに追加するには：

ショットキーダイオードは、入力電圧が指定された最大50 Vを超える場合に過電圧からオペアンプの入力を保護します。これは、3kΩ抵抗と並列に配置されることが多い5 Vツェナーよりも優れたソリューションです。5 Vツェナー電圧には数mAが必要です。電流がはるかに低い場合、ツェナー電圧も低くなり、ダイオードは入力をたとえば4 Vまたはそれ以下にクランプできます。

27kΩの抵抗は2 mAを許容しますが、ツェナーには十分ではありませんか？私はそうするかもしれませんが、それはツェナーが得るものではありません。その2 mAの大部分は3kΩ抵抗を通過し、ツェナーには数十から数百µAしか残されません。

5 Vの電源電圧が分圧器にあまり影響を与えないように、逆リーク電流の低いショットキーダイオードを選択してください。

絶縁測定の場合、LEMのLV-25などの電圧トランスデューサを使用できます。

しかし、絶縁が必要ない場合のはるかに簡単な方法は、分圧器を使用することです：

ソースインピーダンスの問題に対処するには、まず分圧器を使用し、次に標準オペアンプを使用します。それはあなたのために十分に低い出力インピーダンスを持っている必要があります。ADCの電圧レベルを変換するためにオペアンプを使用することについて昨日投稿したアプリノートです。

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

抵抗分圧器と呼ばれるものを調べてください。2つの抵抗を使用すると、電圧に0〜1の定数を掛けることができます。この場合、マイクロコントローラレベルまで50 Vをスケールダウンする必要があります。マイクロが5 Vで動作していると仮定して、入力を0.1スケーリングします。これは、2番目の抵抗の9倍の抵抗を持つ2つの抵抗で行うことができます。信号は最初のものに入ります。他端は第2抵抗とマイクロA / D入力に接続され、第2抵抗の他端はグランドに接続されます。9：1の比率では、0.1のゲイン（10による減衰）が得られます。

おそらく、2つのうちの低い方（1x抵抗）を約10kΩにすると、他の90kΩになります。おそらく100kΩを使用して、ある程度のマージンとオーバーレンジセンシングを提供します。

分圧器と、入力ピンとグランドの間に逆バイアスされたツェナーダイオード（念のため）を使用して、これをうまく行いました。