Revizyon Bilgisi

Bu teknik doküman B107AA R6 için hazırlanmış olup yeni yapılacak olan tasarımlara kaynak niteliğindedir.

220V Sense Sistem Mimarisi

Topoloji

Girdi algılama katmanı; sahadan gelen her bir AC kontrol hattını üç basamakta işler:

1. HV giriş koruma + enerji sınırlama: Pano kaynaklı gerilim yükselmeleri, nötr kayması ve endüklenen surge etkilerine karşı girişte koruma uygulanır. Akım sınırlama ile opto LED sürüşü mA-altı seviyede tutulur.
2. Doğrultma + optik izolasyon (HV→LV): AC işaret köprü doğrultma ile DC karaktere çevrilir ve optokuplör üzerinden galvanik izolasyonla 3V3 tarafına taşınır.
3. İşlemci tarafı şartlandırma + dijital algılama: Pull-up/RC filtre ile lojik seviye kararlı hale getirilir; ana işlemci, pin-change interrupt ile değişimleri yakalar ve firmware tarafında “var/yok” durumunu üretir.

Aşağıdaki diyagram, 8 kanalın tamamında tekrarlanan ortak yapıyı özetler:

Doküman Haritası

Bu sayfa, girdi katmanının blok diagram + özet mimari anlatımıdır. Detaylar ilgili alt sayfalarda tutulur:

• Kanal mimarisi (tek kanalın elektriksel incelemesi, hesaplar, komponent seçimi):
  • /powerstat/hardware/b107/girdi-algilama/b107aa-r6-sense-channel
• Motor kumanda panosu bağlantısı ve girdi haritası (star-delta pano, saha sinyalleri):
  • /powerstat/hardware/b107/girdi-algilama/b107aa-r6-star-delta

8 Kanal Yapısı

Bu kartta toplam 8 adet bağımsız AC var/yok algılama kanalı bulunur. Tüm kanallar aynı topolojiyi kullanır; yalnızca sahadan gelen hat isimleri/işlevi (faz, kontaktör beslemesi, yardımcı röle hattı vb.) farklılık gösterir.

Kanal davranışı

• VAR: ilgili hatta yeterli AC gerilim mevcutsa optokuplör ile 3V3 tarafında lojik seviye “1” durumuna taşınır.
• YOK: ilgili hatta gerilim yoksa 3V3 tarafı pull-up/RC üzerinden stabil “0/1” (firmware’in tanımladığı polariteye göre) durumuna geçer.

Not: Lojik polarite (aktif-1 / aktif-0) kanal sayfasındaki “işlemci tarafı” bölümünde tanımlanan pull-up ve opto bağlantısına göre firmware’de sabitlenir.

R/S/T Fazlarının Paylaşımı

Girdi katmanında yer alan R/S/T (L1/L2/L3) hatları yalnızca “var/yok” algılama için kullanılmaz; aynı zamanda kart üzerindeki enerji analizör ölçüm katmanına da beslenir.

Önerilen taşıma yöntemi

Önerilen yöntem PCB içi dağıtım (trace/plane ile dallanma) şeklindedir:

• R/S/T hatları, konnektörden karta girdikten sonra tek bir HV giriş noktasında iki kola ayrılır:
  • Kol-1: Girdi algılama kanalı (koruma + enerji sınırlama + opto)
  • Kol-2: Enerji analizör gerilim ölçüm ağı (ölçüm katmanı girişine)

Bu yöntem;

• ek kablo/atlama hatalarını azaltır,
• sahada montajı basitleştirir,
• EMC açısından döngü alanını küçültür.

Alternatif yöntem

Alternatif olarak R/S/T hatları enerji analizör katmanına atlama kablosu/harness ile de taşınabilir. Ancak bu yaklaşım:

• yanlış bağlantı riskini artırır,
• pano içinde gevşeme/titreşim kaynaklı arıza ihtimalini yükseltir,
• servis/kurulum sırasında tekrar işçilik doğurur.

Bu nedenle R/S/T için varsayılan tasarım yaklaşımı PCB içi dağıtım olarak kabul edilir.

Konnektör Mimarisi, Tip Seçimi ve Pinout

Girdi katmanı saha kabloları; HV sınıfı, vidalı/sökülebilir bir terminal blok ile alınmalıdır. Burada temel hedefler:

• yeterli gerilim dayanımı ve izolasyon mesafeleri,
• sahada kolay montaj (elektrikçi alışkanlığı),
• titreşim/gevşeme riskinin düşük olması,
• servis sırasında hızlı sök-tak.

Önerilen konnektör topolojisi

• HV Girdi Konnektörü (AC): 1 adet çoklu pin terminal blok (8 kanal + ortak hat ihtiyacına göre)
• LV/MCU tarafı: 3V3 algılama sinyalleri kart içi olduğu için ayrı bir konnektör zorunlu değildir (firmware tarafında PORTK’ya doğrudan girer).

Pinout yaklaşımı

Pin isimlendirmesi, saha haritasından bağımsız olarak “kanal numarası” ile sabit tutulur; hangi kanalın hangi saha sinyalini izlediği star-delta pano sayfasındaki haritada gösterilir.

Örnek pinout (HV giriş):

Pin	İsim	Açıklama
1	CH1	AC giriş kanalı 1
2	CH2	AC giriş kanalı 2
3	CH3	AC giriş kanalı 3
4	CH4	AC giriş kanalı 4
5	CH5	AC giriş kanalı 5
6	CH6	AC giriş kanalı 6
7	CH7	AC giriş kanalı 7
8	CH8	AC giriş kanalı 8
9	N / COM (ops.)	Pano nötr/ortak referans (kullanım senaryosuna göre)

Not: R/S/T fazları bu pinout içinde ilgili kanallardan (genellikle CH1–CH3) alınır ve PCB içinde enerji analizör katmanına dallanır.

Girdi Katmanı Maliyeti

Girdi katmanının BOM maliyeti, kanal başı maliyetin 8 ile çarpılmasıyla yaklaşık hesaplanır.

Kanal başı tipik BOM:

$C_{ch} \approx 1.26/ kanal(USD)$

8 kanal için:

$C_{8ch} \approx 8\times C_{ch} = 8\times 1.26 = 10.08 \approx 10.1 (USD)$

Not: Bu değer yalnız BOM kalemlerini temsil eder; PCB alanı, montaj, test, kalite/sertifikasyon, fire ve lojistik maliyetleri dahil değildir. Tedarik bandına göre değişebilir.

İşlemci Arayüzü

3V3 sense çıkışları, ana işlemcinin PORTK girişlerine bağlanır. Bu port üzerinden:

• Her kanal için bir dijital giriş kullanılır (toplam 8 giriş).
• Firmware tarafında Pin Change Interrupt (PCINT) yaklaşımı ile herhangi bir kanal değiştiğinde kesme üretilir.

Pin-change interrupt mantığı

• PCINT, port üzerindeki herhangi bir bitin değişiminde tetiklenir (yükselen/düşen kenar).
• ISR içinde portun tamamı tek seferde okunarak anlık snapshot alınır.
• Snapshot, önceki snapshot ile karşılaştırılarak hangi kanalların değiştiği bulunur.

Algılama nüansı (firmware tarafı)

Saha paraziti ve opto/RC filtre etkileri nedeniyle algılama; “kenarı yakalamaktan” çok stabil seviyeyi doğrulama yaklaşımıyla yapılır:

• ISR tetiklenince girişler hemen işlenmez; kısa bir blanking/debounce penceresi uygulanır (ms mertebesi).
• Debounce sonrasında PORTK tekrar okunur ve kararlı seviye state tablosuna yazılır.
• Bu state tablosu; faz varlığı, kontaktör hattı varlığı vb. üst seviye kurallarda kullanılır.

Bu yaklaşım, sahada görülen kısa süreli transientlerin “yanlış var/yok” üretilmesini belirgin şekilde azaltır.