Pour un de mes projet, je cherche à mesurer un courant jusqu’à 8A sous une tension continue de 220 V, avec une résolution de l’ordre du milliampère (au pire 10mA).
Mon montage utilise une résistance de shunt de 5 mΩ (CMS 3920 - 3W), un amplificateur INA326 (ou INA826), un filtre RC en sortie, et un convertisseur ADS1115 alimenté en 3.3 V, relié en I²C à un ESP32-WROOM-32E.
J'ai calculé une résistance de gain de 510 Ω, ce qui donne un gain d’environ 100. Le shunt est actuellement placé côté positif de l’alimentation, donc si je ne me trompe pas, c'est en high-side.
Je n'ai jamais utilisé de résistances de shunt pour la mesure de courant, j'ai souvent opté pour des ACS712 donc j'ai quelques doutes sur mon schéma.
Ma question est la suivante : ce montage est-il adapté pour fonctionner en toute sécurité avec l’INA326 alimenté en 3.3 V et une source d’alimentation à 220 V DC ? Le mode commun ne risque-t-il pas de saturer ou endommager l’amplificateur dans cette configuration ?
Tu ne peux pas utiliser cet ampli en high-side avec une telle tension
D'après la doc de l'INA326 le mode commun est limité par la tension d'alimentation.
En plus de ça, ce montage est dangereux, en cas de défaillance (entendre par là coupure moteur ou coupure de la liaison de masse) le 220V se retrouve sur tout le montage.
Je viens de remarquer que les masses sont distinctes entre le moteur et l'ampli de mesure. Tu ne peux pas faire ça car tu n'as alors aucun contrôle du mode commun.
Je pense que lorsqu'on travail avec de telles tensions, il est de loin préférable d'utiliser des amplis isolés .
Je me doutais bien que ca ne passerais pas en high-side, la solution c'est donc je mettre ma résistance de shunt "après" la charge ?
Quelles sont les différences ? J'ai essayé de trouver des schémas "exemples" avec des INA326 et INA826 mais je ne trouve pas grand chose
Quelles solutions sont utilisables dans mon cas ? L'idée est évidement de limiter au maximum les risques (retours de courants ou les coupures de masse).
En low side avec le shunt entre le moteur et la masse avec une masse commune entre la partie puissance et l'ampli de mesure.
Si le shunt (ou la liaison de masse entre shunt et ampli) ne se coupe pas tu ne devrais pas avoir de problème de tension létale sur ta partie mesure.
Si j'en crois la partie application de la datasheet du circuit, lorsqu'on travaille en low side, il faut prévoir une polarisation de la broche 5 pour apporter un petit offset afin de pouvoir mesurer jusqu'à 0.
Merci pour ton retour, je vais mettre la broche 5 à 1,65V pour avoir un offset.
J'ai fait quelques modifications sur le schéma, j'ai passé la résistance de shunt en low-side, j'ai rajouté des résistances série entre le shunt et l'ampli, un filtre RC pour la mesure de tension et des diodes pour protéger l'entrée de l'ADS1115.
J'ai aussi relié les masses de ma charge et de mon système de mesure (qui est aussi la masse commune de toute la carte) et j'ai recalculé la valeur de la résistance de gain pour avoir un gain = 66 (2,48V max en sortie pour éviter de saturer l'ADS1115).
L'entrée AIN3 de l'ADS1115 mesurera toujours 0.
Dans le schéma précédent cette entrée mesurait la tension aux bornes du moteur donc je pense que R9 devrait aller sur VCC.
Pas vraiment, changer des valeurs de résistances n'est pas un gros problème lorsqu'on découvre une erreur lors de la mise en route d'une carte électronique. De même pour la mesure de tension c'est juste une piste à couper et un fil à tirer.
Par contre, pour les premiers essais je suggère de travailler avec une tension plus faible que 220V pour commencer cela peut éviter de voir la "magic smoke" au-dessus de la carte.
Attention aussi au fait qu'il n'y a aucune protection contre l'inversion de tension sur l'étage de puissance.
Tu ne dis pas comment ton montage sera utilisé au final mais je recommanderais l'usage d'un isolateur I2C et d'une alimentation distincte pour cette partie du montage afin d'éviter de tout faire fumer (utilisateur compris) en cas de fausse manip.
Juste pour expliquer un peu plus en détail le projet, il s'agit d'un ensemble de systèmes capables de faire fonctionner un drone en autonomie complète. La partie évoquée dans ce sujet concerne la gestion de l'apport en énergie via des panneaux solaires (panneaux solaires + MPPT et batteries + BMS).
L'objectif principal est de concevoir et fabriquer tout le système moi-même, sans passer par des modules. Le drone sera aussi conçu par mes soins et j’aurais sûrement besoin de créer de nouveaux topics, notamment pour la gestion de la position sans GPS (un raspberry pi CM5 via une centrale inertielle 9-axes + capteurs températures, sonde Pitot, capteur pression...)
Un gros morceau
Oui, c'est faisable, mais le PCB est plutôt dense, donc je reste limité en termes d'isolation et de CEM sur mes autres pistes analogiques.
Dans l'idée, le système n'aura jamais à mesurer plus de 154V - 3A, mais quand je conçois des systèmes de ce genre, je préfère prendre large avec un coef de sécurité balèze en cas de défaillances, surtension, surintensité, ajout de fonctionnalités...
Je ne connaissais pas ce genre de composants, j'ai trouvé des ISO1540DR [pour pas très cher] (https://fr.aliexpress.com/item/4000093108262.html). Ça change la donne niveau protection des autres composants sur le bus I2C, je vais en ajouter un avant mon ADS1115.
J'avais déjà ajouté des TXB0104 et TXB0102 (level shifter) pour la liaison avec les systèmes autour de la carte principale, ils permettent une certaine isolation mais pas aussi performante que ce que tu proposes.
