Je suis bidouilleur, mais peux expérimenter en électronique. Je cherche à réaliser un contrôleur de batterie 12v avec un esp32. l'esp32 communiquera avec un chargeur mppt victron avec le réseau ve.direct pour avoir les données du chargeur et savoir notamment quand la batterie est chargée.
L'esp32 à l'aide d'un ads1115 alimenté en 3,3V et d'un shunt de 75 mv doit pouvoir surveiller le courant entrant et sortant dans la batterie.
Le shunt est câblé sur la masse de la batterie, théoriquement la tension arrivant sur ads1115 est largement inférieure à 3,3V. Pour 30A cela donne une sortie de 2,25V. Néanmoins aujourd'hui en faisant une fausse manip je viens de cramer un ads1115.
J'aimerais protéger les entrées de l'ads1115 des surtensions. Il faudrait que ce soit simple et n'altère pas les mesures de l'ADS1115. J'ai pensé à une diode zener mais je ne maitrise pas vraiment le fonctionnement.
Est-ce que ce montage pourrait convenir ? La batterie à une tension de charge de 14,8V donc une surtension accidentelle dans les mêmes eaux. La résistance est-elle nécessaire ? J'ai compté avec 330h une intensité max de 70 mmA. Je peux aussi y mettre une résistance de 2Kh pour baisser l'intensité à 7,5 mmA.
Les circuits inétégrés INA219, INA226 sont trés précis mais souvent proposés sur des modules donr le shunt de 0,1 Ohm est peu précis (j'ai rencontré une erreur de 20% dans un cas)
Erreur facile à compenser dans le code en calibrant la mesure de courant
Un shunt de 75mV cela n'existe pas, il s'agit peut être de 75mΩ.
Sur un INA226 un shunt de 0.1Ω permet la mesure de courant jusqu'à 0.8A, pas plus (tension mesurée maxi = 81.92mV.
Il faut donc remplacer le shunt de l'INA226 (ou INA219).
Si la résistance de ton shunt est telle que le courant maxi que tu souhaires mesurer produit une chute de tension de 75mV , que les tensions en amont et en aval du shunt sont inférieures à 36V , alors l'INA226 est bien adapté à la situation
Merci de vos réponses. Je me rends compte que je n'avais pas du tout compris le fonctionnement du shunt....
Donc on a une chute de 75mv pour 30A. donc une résistance très très très faible.
L'ina226 pourra me donner une résolution au centième d'Ampère dans ces conditions ?
Je vois que les plaquettes d'ina226 sont déjà vendues avec un shunt comment le changer pour y introduire celui que j'ai déjà ?
Souder le shunt de 2,5 mOhm (75mV pour 30A) en parallèle avec celui de 0,1Ohm, donc sans le dessouder, parait également viable. (je n'ai pas vérifié dans la data Sheet la faisabilité du paramétrage une valeur de shunt aussi faible...)
Comme tu peux le voir sur ce schéma, le shunt se place côté + (high side) ou côté - (low side).
Ensuite, la tension est mesurée à l'aide d'un ADC. Son impédance d'entrée est apparemment de 830KΩ. Si tu relies ton propre shunt à l'aide de fils, même très fins, cela ne devrait pas influencer la mesure.
Les deux shunts en parallèle :
R = 0.100 * 0.0025 / (0.100 + 0.0025) = 0,002439024 : 2% d'erreur
Sinon, par rapport à ton schéma, si par exemple la tension à mesurer monte à 12V, la tension en entrée A0 sera de 12V (3.3V aux bornes de la zener, 8.7V aux bornes de la résistance).
Cela n'apporte aucune protection.
Par contre, ceci serait jouable : placer une résistance de 10KΩ entre VCC et A0, et la zener entre A0 et GND.
Le courant dans la zener sera de 12V / 10K = 1,2mA
Par contre il faut choisir une zener ayant un très faible courant de fuite. Souvent, les zeners, lorsque l'on leur applique une tension inférieure à leur tension nominale, consomment tout de même 5µA. Avec une résistance de 10KΩ, la perte serait de 50mV.
L'effet "zéner" se manifeste jusqu'à environ 2 à 3 V, au-delà de 5 V le mode est de l'avalanche contrôlée, entre 2 et 5 V le mode est mixte.
L'avalanche dans un semi-conducteur, c'est comme une boule de neige à la montagne : un électron libéré peut donner naissance à des centaines d'électrons.
L'avalanche tue généralement le semi-conducteur, sauf pour les diodes de régulation, dites improprement "zéner", qui ont une structure particulière : on parle d'avalanche contrôlée.
Ce n'est pas simplement une question de vocabulaire, ce qui est gênant, c'est que la courbe en mode zéner est bien plus molle qu'en mode avalanche
Rappel : une diode "Zéner" se câble en sens inverse.
Pour que l'on soit assuré que la tension ne dépasse pas la tension maximale admissible sur l'entrée du micro il faut bien connaître la courbe de la "zéner" 3,3 V.
Par définition 3,3 V c'est la valeur théorique du coude. La tension en mode régulation est toujours plus élevée.
Une zéner 3,3 V à ± 10 % peut fort bien donner une tension de service de plus de 4 V.
Exemple :
Extrait de chez Vishay.
La résistance dynamique est ce que j'ai appelé la pente de courbe.
Une diode 3,3 V a une résistance dynamique de 80 ohms ⇾ principalement mode zéner
Une 5,1 V une résistance dynamique de 30 ohms ⇾ mode mixte
Une 6,2 V une résistance dynamique de 5 ohms. ⇾ mode avalanche controlée.
librairie ? pas d'avis pour ma part sur INA226, jusqu'à présent je n'utilise que des INA129 dans des situations voisines de la tienne (bibliothèque choisie pour mes INA219 , en partant de son exemple SetShuntSize.ino pour compenser facilement l'erreur de valeur du shunt par rapport à sa valeur nominale.
filtre au niveau du shunt ?
Texas Instruments documente largement ses composants avec des recommendations générale ou particulières. Profitons en !
A toi de voir si le bruit susceptible d'être prédent au niveau du shunt présente les cactéristiques suivantes citées comme justifiant à ses yeux un filtrage: (chapître de la Data Sheet)
Faute de schéma interne d'un tel convertisseur ou de mesure à l'oscilloscope on ne peut répondre avec certitude.
Il est fort probable que la gestion d 'énergie dans ce type de boitier chargeur d'accu avec MPPT mette en oeuvre du découpage (hachage, conversion continue-continue .) et que celle ci pour une bonne efficacité se fasse à qq MHz.... à fréquence éventuellement variable en 'prime'
Une solution serait , par précaution, d'implanter les 3 composants du filtre sur le circuit imprimé et de ne les câbler qu'en cas de risque ou présence avérée d'hamoniques à fréquence d'échatillonage de l'INA226.
Deux résistances et un condensateur il serait dommage de se fermer la porte
