Voltaje en la entrada ADC cuando VDD no está conectado. ¿Peligroso? (ADS 1115)

1

Estoy construyendo un sistema basado en Raspberry Pi para monitorear la salida de potencia de un panel solar. Estoy planeando usar ADS1115 ADC. Dibujé un circuito simple, pero luego pensé en un problema potencial.

Es posible que como algún punto el ADC se conecte al panel solar, mientras que la Raspberry Pi esté completamente desconectada o no esté conectada a la alimentación. El panel solar en este punto puede producir tensión en la entrada del ADC.

En mi entendimiento, el pin VDD del ADC estará flotando en este punto. La hoja de datos del ADC dice que el voltaje máximo de entrada es VDD + 0.3V. ¿Cree que en tal escenario el voltaje del panel solar puede dañar el chip ADC?

¡Gracias!

P.S: Busqué en Google una gran cantidad de preguntas, pero solo encontré un tema en el ADC incorporado en el PIC, que dice que el voltaje en la entrada del ADC durante el encendido del PIC puede ser un problema.

P.P.S: Lo siento por el esquema crudamente dibujado.

    
pregunta Kirill Salita

2 respuestas

0

No habrá daño inmediato. Pero está fuera de las calificaciones máximas absolutas. La inyección de corriente será inferior a 1 mA debido a la resistencia.
Sin embargo, la protección contra ESD no funcionará correctamente ahora porque el lado Vdd de los diodos de sujeción internos no está conectado.

Si no quiere correr el riesgo, puede agregar un búfer pequeño con una entrada de impedancia más alta.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Aún necesita un filtro anti-alias del cual se reducen a la mitad de su muestreo. Puede hacer esto con Cfilter .

    
respondido por el Jeroen3
1

Lo que sucederá:

La corriente fluirá hacia la entrada del ADC, a través de los diodos de protección ESD, y hacia el VCC del ADC. Esto está limitado a aproximadamente 1 mA por la resistencia de 20k.

Verifique en la hoja de datos la corriente máxima permitida. 1mA no debería freír su chip, pero como fluye a VCC, puede elevar su VCC a un nivel indeterminado ...

Esto puede tener consecuencias: dependiendo de todo el consumo de corriente del sistema, su VCC podría elevarse, por ejemplo, solo un poco por encima del voltaje necesario para que el micro arranque. Luego arrancará, luego dibujará demasiada corriente, apagará y repetirá. También podría apagarse y deambular sin pensar. (Vaya, acabo de ver que usas un RPi con un suministro separado, así que esto no sucederá, pero tenlo en cuenta cuando uses un micro de baja potencia).

Solución simple:

Su ADC es muy lento, por lo que puede usar un filtro CR como lo recomienda Jeroen3, y aumentar su divisor de resistencia a un valor más alto como 2.2Meg / 220k, lo que reducirá la corriente de entrada a niveles muy bajos.

Con una resistencia de 2.2Meg, un voltaje de entrada de 20V solo permitirá que 10µA pasen, lo que no dañará su circuito.

Ahora, tendría un problema, porque su ADC tiene una impedancia de entrada que no es tan alta, como lo especifica la hoja de datos, por lo que necesita un búfer como recomienda Jeroen3.

Dado que su ADC incluye un PGA, que es un amplificador, me pregunto si el búfer opamp es realmente necesario. Eché un breve vistazo a la hoja de datos, pero no pude encontrar la información.

En cualquier caso, el MCP6001 de Jeroen3 tiene una entrada FET, por lo que no tendrá problemas con los divisores de resistencia de megohm.

El opamp se debe alimentar desde la misma fuente que el ADC, por supuesto. Tener la opamp de baja impedancia de salida alimentada pero no el ADC freiría el ADC.

EDITAR:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Esta es una idea no probada y probablemente tonta. La esencia de esto es que el transistor PNP sujeta la entrada del ADC un Vbe por encima de la tensión de alimentación del ADC. Ajusta los valores de resistencia para que funcione.

    
respondido por el peufeu

Lea otras preguntas en las etiquetas