He estado usando el sitio web de Stack Exchange durante años, pero nunca hice ni respondí una pregunta, por lo que primero quiero agradecerles toda la ayuda que me han brindado a lo largo de los años. Sobre el problema:
Quiero medir el voltaje de salida de un par de paneles solares que pueden tener un voltaje máximo de circuito abierto de más de 48 VCC. Quiero usar eso con un LM3914N para indicar una salida entre 19VDC y un máximo de 48VDC indicado, pero quiero que el circuito pueda manejar hasta 60VDC de los paneles solares. Esto significa que el divisor de voltaje "verá" de 0-29VCC para una salida de panel solar en el rango de 19-48 VCC, y lo dividirá por 5.8 para obtener la señal de activación para el LM3914N.
Ahora mismo, tengo un prototipo de placa de pruebas que utiliza un diodo Zener de 19 V (diodo de avalancha) en serie con un divisor de tensión de resistencia total de ~ 75 K provide para proporcionar una señal de 0 VCC en la salida del panel de ~ 19 VCC y aumenta a 5 VCC a la salida del panel de 48 VCC. La corriente a través del divisor de voltaje Zener y resistencia es de < 600µA máximo, y la impedancia de la señal de entrada LM3914N es relativamente alta (~ 20KΩ), por lo que la disipación de potencia no es un problema en estos niveles.
Mi pregunta es: ¿existe un método más preciso, eficiente, SENCILLO y, de preferencia, económico para dejar caer la salida del panel (lo más cerca posible) exactamente 19 VCC bajo el rango de entrada bastante amplio de 0 VCC a 60 VCC? ¿Hay una manera de usar algo como un TL431 en lugar del zener para hacer eso? (El TL431 / TL431A de TI, OnSemi y Fairchild solo se clasifican para un voltaje de cátodo máximo de + 37V, por lo que no cumpliría con las especificaciones, pero hay otros que no conozco.) Si es así, un simple esquema que muestra Cómo usar un TL431 o similar para hacer esto sería una gran ayuda.
Lo que tengo ahora no es tan preciso como me gustaría en el extremo de baja tensión del rango de entrada, con el zener no tan lineal como quiero que sea. Es consistente, pero no muy lineal desde la salida del panel de ~ 18-23VCC, mejorando significativamente a medida que la tensión de salida del panel solar aumenta por encima de los 23VCC. Eventualmente planeo registrar estos datos, y me gustaría que los datos fueran precisos y de alta resolución; Idealmente, ≤1mV. Puedo aumentar la corriente a través del zener para mejorar un poco la precisión, pero también quiero mantener las pérdidas de energía parasitarias y la producción de calor coincidente tan bajo como sea posible.
Estoy pidiendo una solución simple, eficiente y económica para este problema, pero estoy interesado en aprender las formas prácticas más precisas de hacerlo, por lo que también se agradece cualquier información adicional sobre esto.