overcurrent - CFP ROZZANO

OVERCURRENT
Descrizione Progetto
Sistema che rivela una sovracorrente e che interrompe il circuito in caso di sovracorrente.
Il sistema è costituito da 5 carichi in parallelo attivabili ciascuno con uno switch.
Il circuito è abilitato da uno switch push button che deve essere tenuto premuto per più di mezzo secondo
per permettere l’attivazione.
Una volta attivato il sistema accende una spia luminosa verde e permette il passaggio di corrente nei
carichi.
La rilevazione della sovracorrente viene effettuata attraverso una resistenza di ‘sense’ sulla quale
confluiscono le correnti di tutti i carichi.
Se la sovracorrente è rilevata per piu’ di 2 secondi il circuito è interrotto, viene spenta la spia luminosa
verde e viene accesa una spia luminosa rossa.
Il comando per interrompe il circuito agisce su un nmos che attiva la corrente nella bobina di un relay.
Per ri-attivare il circuito in seguito a un rilevamento di sovracorrente è sufficiente agire sullo switch push
button di attivazione.
Parametri del sistema:
Tensione di Alimentazione :
• 9V.
Carichi:
• 3 da 3,3KOhm
• 2 da 4,7 KOhm
La resistenza di sense:
• 50 Ohm.
In prima approssimazione, trascurando l’effetto della resistenza di sense, si supponga che:
• ogni carico da 3,3KOhm, qualora attivato, sia percorso da 9V/3,3KOhm = 2,7mA
• ogni carico da 4,7KOhm, qualora attivato, sia percorso da 9V/4,7KOhm = 1,9mA
Il microcontrollore, grazie a un ‘analog input’ connesso alla resistenza di sense, rileva un’overcurrent se la
corrente è superiore a 8,5mA il che corrisponde a una tensione ai capi della resistenza di sense pari a:
Vsense= 8,5mA * 50 Ohm= 425 mV.
Schema e simulazione con Crocodile
Il microcontrollore utilizzato con Crocodile permette di capire il valore della tensione in ingresso all’input
analogico (a_input0) convertendo la tensione in input in un numero intero x ad essa proporzionale:
•
•
se la tensione è 0V, allora x=0
se la tensione è 5V, allora x=255
Ne consegue che alla tensione di soglia per il rilevamento di una sovracorrente, sopra identificata con
Vsense= 425 mV corrisponde x= 255/5V * 0,425V = 22.
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Software per Arduino UNO
Il seguente software si riferisce a un sistema costituito da una scheda a microcontrollore Arduino uno
connessa a una scheda hardware il cui schema è quello disegnato con Crocodile.
Gli input/output digitali utilizzati sono:
•
•
•
2 per push button
3,4 per LED rosso e verde
6 per nmos
Il valore della tensione sulla resistenza di sense viene letto mediante l’istruzione di analogread(A0), che
converte la tensione in input in un numero intero x ad essa proporzionale:
•
•
se la tensione è 0V, allora x=0
se la tensione è 5V, allora x=1023.
Pertanto, a Vsense= 425 mV corrisponde x=
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