ZHCSN47A January   2021  – May 2022 INA228

PRODUCTION DATA  

  1. 特性
  2. 应用
  3. 说明
  4. 修订历史记录
  5. 引脚配置和功能
  6. 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 时序要求 (I2C)
    7. 6.7 时序图
    8. 6.8 典型特性
  7. 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 多功能高压测量功能
      2. 7.3.2 内部测量和计算引擎
      3. 7.3.3 低偏置电流
      4. 7.3.4 高精度 Δ-Σ ADC
        1. 7.3.4.1 低延迟数字滤波器
        2. 7.3.4.2 灵活的转换时间和平均值计算
      5. 7.3.5 分流电阻器温漂补偿
      6. 7.3.6 集成精密振荡器
      7. 7.3.7 多警报监控和故障检测
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 关断模式
      2. 7.4.2 上电复位
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 I2C 串行接口
        1. 7.5.1.1 通过 I2C 串行接口写入和读取
        2. 7.5.1.2 高速 I2C 模式
        3. 7.5.1.3 SMBus 警报响应
    6. 7.6 寄存器映射
      1. 7.6.1 INA228 寄存器
  8. 应用和实现
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 器件测量范围和分辨率
      2. 8.1.2 电流、功率、电能和电荷计算
      3. 8.1.3 ADC 输出数据速率和噪声性能
      4. 8.1.4 输入滤波注意事项
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
        1. 8.2.2.1 选择分流电阻
        2. 8.2.2.2 配置器件
        3. 8.2.2.3 对分流校准寄存器进行编程
        4. 8.2.2.4 设置所需的故障阈值
        5. 8.2.2.5 计算返回值
      3. 8.2.3 应用曲线
  9. 电源相关建议
  10. 10布局
    1. 10.1 布局指南
    2. 10.2 布局示例
  11. 11器件和文档支持
    1. 11.1 接收文档更新通知
    2. 11.2 支持资源
    3. 11.3 商标
    4. 11.4 Electrostatic Discharge Caution
    5. 11.5 术语表
  12. 12机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

高精度 Δ-Σ ADC

该集成式 ADC 是一款高性能、低失调电压、低温漂 Δ-Σ ADC,旨在支持分流电压测量通道的双向电流。可通过连接至 ADC 输入的高压输入多路复用器来选择测量的输入,如图 7-1 所示。ADC 架构可实现较低的温漂测量值,并可在共模电压、温度和电源电压范围内实现一致的失调电压测量。在电流感测应用中,优先选择低失调电压 ADC 以提供近 0V 的失调电压,从而最大限度地扩大系统的有用动态范围。

每个输入的 ADC 转换时间可分别由寄存器 ADC_CONFIG 中的 VSHCT、VBUSCT 和 VTCT 位独立设置,其值介于 50µs 到 4.12ms 的范围内。此外,实现了 1x 到 1024x 范围内的采样平均值计算功能,并可以通过 ADC_CONFIG 寄存器中的 AVG 位选择此功能。采样转换时间和平均值计算是Topic Link Label7.3.4.1 中所述集成式数字滤波器的特性。

INA228 可以根据 ADC_CONFIG 寄存器中的所选 MODE 位设置来测量分流电压、总线电压和芯片温度或其中的任意组合。 这可通过选择模式以便只转换分流电压或总线电压,从而进一步支持用户配置监控功能来满足特定的应用要求。当未选择平均值计算时,ADC 转换完成后,转换后的值将在其相应的寄存器中独立更新,这些值在转换结束时可通过数字接口读取。 分流电压、总线电压和温度输入的转换时间在 50µs 到 4.12ms 之间独立设置,具体取决于在 ADC_CONFIG 寄存器中编程的值。启用的测量输入按顺序转换,因此转换所有输入的总时间取决于每个输入的转换时间和启用的输入数量。当使用平均值计算时,中间值随后存储在平均值计算累加器中,并且转换序列会重复执行,直到达到平均值的数量为止。在所有平均值计算完成后,最终值在相应的寄存器中进行更新,随后可供读取。这些值仍然保存在数据输出寄存器中,直到它们被下一个完全完成的转换结果所取代。在这种情况下,对数据输出寄存器的读取不会影响正在进行中的转换。

ADC 有两种转换模式(连续和触发),由 ADC_CONFIG 寄存器中的 MODE 位设置。在连续转换模式下,ADC 将连续转换输入测量值,并在无限循环中更新输出寄存器,如上所述。在触发转换模式下,ADC 将如上所述转换输入测量值,之后 ADC 将进入关断模式,直到通过写入 MODE 位生成另一个单冲触发。写入 MODE 位将中断并重新启动正在进行的触发转换或连续转换。虽然可随时读取此器件,并且来自上次转换的数据仍可用,但提供了转换就绪标志(DIAG_ALRT 寄存器中的 CNVRF 位)以帮助协调触发转换。这个位在所有转换和平均值计算完成后设定。

在以下情况下,将清除转换就绪标志 (CNVRF):

  • 写入 ADC_CONFIG 寄存器(选择关断模式除外);或者
  • 读取 DIAG_ALRT 寄存器

INA228 器件用于任一转换模式时,专用数字引擎用于计算电流、功率、电荷和电能值(在后台),如Topic Link Label7.3.2所述在触发模式下,累积寄存器(ENERGY 和 CHARGE)无效,因为器件无法跟踪经过的时间。对于需要对电能和电荷测量累积时间进行关键测量的应用,必须将器件配置为使用连续转换模式,因为累积结果会不断更新,并且可以提供系统中电荷和电能消耗的真实系统表示。所有计算都在后台执行,不影响转换时间。

对于必须与系统中其他元件同步的应用,可以通过在 0(无延迟)到 510ms 范围内对 CONFIG 寄存器中的 CONVDLY 位进行编程来延迟 INA228 转换。对转换延迟进行编程的分辨率为 2ms。默认情况下,转换延迟设置为 0。当多个外部器件用于电压或电流监测时,转换延迟有助于进行测量同步。在需要同时进行电压和电流测量的应用中,可延迟两个器件的电流测量,以便使外部电压和电流测量大致同时进行。请记住,即使 ADC 的内部时基是精确的,内部和外部时基不匹配将导致随着时间推移同步性丧失。