EO531

ELETTRONICA OGGI 531 - gennaio | febbraio 2026 57 tecnologia Progetto tipico per la misurazione di tensione, corrente e potenza Il progetto Il progetto è previsto per interfacciarsi con un microcontrollore (MCU) tramite una linea I²C e può essere concettualmente suddi- viso nei seguenti blocchi: blocco A: responsabile della digitalizza- zione dei segnali analogici in ingresso. In particolare, l’amplifica- tore a guadagno programmabile (PGA) può essere riconfigurato tramite I²C, consentendo la regolazione individuale del guadagno per ciascun canale di misurazione in base alle caratteristiche spe- cifiche dei segnali misurati; blocco B: gestisce la logica di control- lo dell’ADC, garantendo la corretta inizializzazione dell’ADC. L’SL- G47011V offre anche capacità di compensazione dell’offset per misurazioni differenziali. Il blocco B sovrintende alla temporizza- zione e al corretto funzionamento della compensazione dell’offset durante la misurazione della corrente; blocco C: gestisce l’archi- viazione e l’elaborazione dei dati digitalizzati. I buffer da 0 a 3 memorizzano i dati digitalizzati (dall’ADC) e funzionano come filtri aggiornando i dati in base a un principio di media mobile. Il Ma- thCore esegue i calcoli di potenza moltiplicando le uscite digitali della tensione e della corrente. I risultati di ciascun buffer possono essere letti tramite linea I²C e possono successivamente essere visualizzati tramite l’MCU, oppure collegati a un computer per sviluppare un sistema di monitoraggio. La soluzione mostrata nel circuito applicativo tipico consente di mi- surare tensioni fino a 20 V e correnti fino a 4 A, a condizione che il guadagno del PGA venga commutato tramite linea I²C in base alla corrente, ovvero: x32 per correnti fino a 1 A, x8 per correnti da 1 A a 3 A e x4 per 4 A. In alternativa, questo circuito può misurare correnti fino a 1 A con un guadagno di x32. È possibile ridurre il guadagno a x16, aumen- tando così la corrente massima misurata a 2 A. Tuttavia, poiché il progetto iniziale si basa sulla sovrascrittura del guadagno tramite linea I²C, è importante che il guadagno venga sovrascritto sia per il canale 3 (che è responsabile della misurazione della corrente) sia per il canale 2, poiché è responsabile della calibrazione dell’offset per il canale 3. La tensione di ingresso viene applicata al pin +V_BUS ed è proget- tata per un intervallo di tensione da 4 V a 20 V. I pin 7 e 8 devono essere collegati insieme poiché sono responsabili della calibrazione dell’offset. Il pin 16 (Sync) funge da pin di segnale che controlla quan- do l’MCU può accedere all’SLG47011. La comunicazione con il chip tramite linea I²C è possibile solo quando il pin 16 è a livello basso. R3 è una resistenza di shunt utilizzata per misurare la corrente. I dati letti dal MathCore vengono convertiti utilizzando la seguente formula: P= (2298537 . M . 2048) 285212672000 . G e dove: M – Dato letto dal MathCore; G e – Guadagno del canale 3. È anche possibile leggere i valori di tensione e corrente dai Buffer 0 e 3, questi saranno mediati nello stesso modo del Buffer preparati dal MathCore. Tuttavia, poiché due buffer sono collegati in serie per la corrente, 16 byte sono mediati su 14 bit. La tensione letta viene convertita utilizzando la seguente formula: V bus = (ADC Vbus /2 N . Vref) (R5/(R4+R5)) dove: ADC Vbus – Dato letto dal Buffer 1; N – Risoluzione del converti- tore analogico digitale (ADC) in bit. La corrente letta viene convertita utilizzando la seguente formula: I = (ADC SHUNT /2 N . Vref/2) (R3/G e ) dove: ADC SHUNT – Dato letto dal Buffer 3 Circuito applicativo tipico