Misuratore di Potenza DC Autonomo da 20 a 85 V: Progetto Innovativo con Arduino e INA238

Il mondo dell’elettronica è in continua evoluzione, e in questo contesto nasce un progetto all’avanguardia: un misuratore di potenza DC da 20 a 85 V che si presenta come una soluzione completamente autonoma. Il creatore di questo straordinario dispositivo introduce il progetto in un video, sottolineando la sua compattezza e la capacità di essere inserito in qualsiasi linea di alimentazione DC grazie alle sue dimensioni ridotte.

Al cuore di questo progetto si trova il chip INA238, un componente intelligente che, attraverso una resistenza shunt, può misurare le caratteristiche di potenza DC come tensione, corrente e potenza. Il chip comunica utilizzando il protocollo di comunicazione I2C, rendendolo compatibile con diversi microcontrollori. Nel caso specifico, l’ATtiny85 è stato scelto come microcontrollore in grado di gestire il chip INA238 e un display OLED SSD1306, insieme a diverse porte GPIO.

L’articolo spiega le basi di funzionamento del chip INA238, evidenziando che esso agisce come un convertitore AD i cui ingressi sono collegati ai due poli della resistenza shunt. Fornendo al chip il valore della resistenza shunt (0.002 Ohm nel caso in esame), è possibile ottenere la corrente che scorre attraverso di essa dalla tensione shunt misurata (Legge di Ohm). Sfruttando la connessione del chip alla tensione di alimentazione e alla messa a terra, è in grado anche di determinare la tensione del bus. La conoscenza sia della corrente che della tensione permette di calcolare la potenza assorbita dal carico.

I valori di tensione, corrente e potenza sono visualizzati sul display, e il chip è in grado di misurare anche la sua temperatura interna (temperatura die), fornendo ulteriori informazioni sulla temperatura dell’ambiente circostante.

Un aspetto interessante di questo progetto è la sua flessibilità nell’alimentazione. Esso può essere alimentato in due modi: tramite una fonte di alimentazione esterna per sfruttare l’intero intervallo di misura fino a 85 V, oppure in modalità “autonoma” in cui viene alimentato direttamente dalla tensione del bus. Questa versatilità è ottenuta grazie a un convertitore buck integrato (AP63203) che consente di gestire un intervallo di tensioni in ingresso compreso tra 3.8 e 32 V. L’articolo spiega come selezionare la modalità di alimentazione corretta e come configurare i jumper per ottenere le prestazioni ottimali.

Il progetto si dimostra particolarmente adatto per applicazioni in cui è necessario monitorare la potenza fornita a dispositivi come i raffreddatori Peltier. La scheda PCB è stata progettata con la capacità di gestire correnti fino a 15 A in modo continuativo o 20 A per brevi periodi, grazie alla spessa traccia di rame da 2 oz utilizzata nella sua costruzione.

Inoltre, il microcontrollore ATtiny85 offre la possibilità di utilizzare GPIO aggiuntive, fornendo ulteriori flessibilità nella progettazione e nell’implementazione. Il progetto si conclude con la menzione di come sia possibile adattare il dispositivo per l’utilizzo con display LCD o OLED, grazie a diverse interfacce disponibili sulla scheda PCB.

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