Estoy diseñando una fuente de alimentación de CC de doble riel, con los dos rieles completamente separados (excepto para compartir un transformador dual-secundario). El diseño principal debería funcionar tal como está, solo agregando un fusible + interruptor de red, pero quiero agregar un voltímetro y un amperímetro a cada salida (y preferiblemente un voltímetro antes de los reguladores de voltaje, también). El problema aquí es que los "medidores" serán las entradas de ADC de un microcontrolador (o ADC externos), y el microcontrolador solo comparte terreno con UNO de los dos rieles. Necesito alguna forma de conectar de forma segura el µC a ambos rieles, tal vez con aislamiento óptico o algo así, mientras mantengo los rieles separados.
No mire demasiado de cerca el esquema exacto (a continuación), ya que no es 100% correcto: no pude encontrar un transformador dual-secundario en MultiSim; El paquete LM317 es incorrecto y el µC se basará en AVR.
Esto es solo para dar una imagen general.
Ahora, el problema: quiero medir el voltaje de salida y la corriente de salida para ambos rieles, desde el microcontrolador compartido, que se alimenta por uno de los dos rieles.
También sería bueno tener una sonda de voltaje justo antes de los LM317; de esa manera, puedo monitorear el voltaje de entrada y también calcular y mostrar la disipación de calor aproximada del LM317.
La medición de voltaje sería fácil, si no fuera por los rieles flotantes ... Un divisor de voltaje, quizás seguido por un seguidor de voltaje opamp para solucionar cualquier problema de impedancia, conectado a una entrada analógica en el µC.
En cuanto a la corriente, no estoy muy seguro. Seguramente se necesitaría un amplificador para amplificar el pequeño voltaje a través de los 68 mOhm de derivaciones (68 µV - 102 mV para 1 mA - 1.5 A), pero no estoy seguro de cómo cablearlo, ya que ninguno de los lados de la derivación está conectado a tierra . También está el problema del voltaje de compensación, sin mencionar el problema del aislamiento galvánico.
Las prioridades son simplicidad y costo, aunque no hace falta decir que también se necesita cierta precisión. Sería genial tener una resolución de 10 mV / 1 mA, aunque algo como 25 mV / 5 mA también podría estar bien.
¿Algún consejo sobre cómo resolver esto? No estoy seguro de mucho de eso. He considerado los ADC externos (shunt - > opamp - > ADC - > optoisolator - > µC), o shunt - > opamp - > optoaislante - > µC, pero eso no parece ser una buena idea ya que el optoaislador podría muck con la lectura analógica. Francamente, no sé muy bien lo que estoy haciendo (aunque me siento seguro acerca de mi conocimiento sobre la PSU en sí mismo), pero estoy dispuesto a leer un poco para aprender.
EDIT: relacionado con una pregunta anterior "Polaridad dual vs doble riel fuente de alimentación "