ZHCSNN5D may   2021  – august 2023 INA236

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 修订历史记录
  6. 引脚配置和功能
  7. 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议的工作条件
    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
  8. 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能模块图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 集成式模数转换器 (ADC)
      2. 7.3.2 功率计算
      3. 7.3.3 低偏置电流
      4. 7.3.4 低压电源和宽共模电压范围
      5. 7.3.5 ALERT 引脚
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 连续运行与触发运行
      2. 7.4.2 器件关断
      3. 7.4.3 上电复位
      4. 7.4.4 取平均值操作和转换时间考虑
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 I2C 串行接口
      2. 7.5.2 通过 I2C 串行接口写入和读取
      3. 7.5.3 高速 I2C 模式
      4. 7.5.4 通用广播复位
      5. 7.5.5 通用广播开始字节
      6. 7.5.6 SMBus 警报响应
    6. 7.6 寄存器映射
      1. 7.6.1 器件寄存器
  9. 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 电流和功率计算
      3. 8.1.3 ADC 输出数据速率和噪声性能
      4. 8.1.4 滤波和输入考虑
    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
    3. 8.3 电源相关建议
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
      2. 8.4.2 布局示例
  10. 器件和文档支持
    1. 9.1 器件支持
      1. 9.1.1 开发支持
    2. 9.2 文档支持
      1. 9.2.1 相关文档
    3. 9.3 接收文档更新通知
    4. 9.4 支持资源
    5. 9.5 商标
    6. 9.6 静电放电警告
    7. 9.7 术语表
  11. 10机械、封装和可订购信息

封装选项

请参考 PDF 数据表获取器件具体的封装图。

机械数据 (封装 | 引脚)
  • DDF|8
  • YBJ|8
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

器件寄存器

表 7-2 列出了 INA236 寄存器。表 7-2 中未列出的所有寄存器位置都应视为保留的存储单元,并且不应修改寄存器内容。

表 7-2 INA236 寄存器
地址寄存器名称寄存器大小(位)复位值
0h配置寄存器164127h转到
1h分流电压寄存器160000h转到
2h总线电压寄存器160000h转到
3h功耗寄存器160000h转到
4hCurrent Register160000h转到
5h校准寄存器160000h转到
6h屏蔽/使能寄存器160000h转到
7h警报限值寄存器160000h转到
3Eh制造商 ID 寄存器165449h转到
3Fh 器件 ID 寄存器 16 A080h 转到

复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。 表 7-3 显示了用于此部分中访问类型的代码。

表 7-3 器件访问类型代码
访问类型代码说明
读取类型
RR读取
写入类型
WW写入

7.6.1.1 配置寄存器(地址 = 0h)[复位 = 4127h]

配置寄存器如表 7-4 所示。

表 7-4 配置寄存器字段说明
字段类型复位说明
15RSTR/W0b将该位设置为“1”会生成一个与上电复位相同的系统复位。
将所有寄存器复位为默认值,然后它们会自行清除。

0b = 正常运行

1b = 系统复位将寄存器自行清除为默认值

14-13被保留R10b保留值始终返回 10b
12ADCRANGER/W0b启用在 IN+ 和 IN– 间选择分流满量程输入。

0b = ±81.92mV

1b = ±20.48mV

11-9AVG读/写000b设置要取平均值的 ADC 转换结果数。平均值计算完成后,更新回读寄存器。

000b = 1

001b = 4

010b = 16

011b = 64

100b = 128

101b = 256

110b = 512

111b = 1024

8-6VBUSCTR/W100b设置 VBUS 测量的转换时间

000b = 140µs

001b = 204µs

010b = 332µs

011b = 588µs

100b = 1100µs

101b = 2116µs

110b = 4156µs

111b = 8244µs

5-3VSHCTR/W

100b

设置 SHUNT 测量的转换时间

000b = 140µs

001b = 204µs

010b = 332µs

011b = 588µs

100b = 1100µs

101b = 2116µs

110b = 4156µs

111b = 8244µs

2-0MODER/W

111b

运行模式,可选择模式使器件在关断模式、连续模式或触发模式下运行。
该模式还允许用户选择多路复用器设置,以针对总线电压和分流电压测量设置连续或触发模式。

000b = 关断

001b = 触发分流电压,单次

010b = 触发总线电压,单次

011b = 触发分流电压和总线电压,单次

100b = 关断

101b = 连续分流电压

110b = 连续总线电压

111b = 连续分流和总线电压

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7.6.1.2 分流电压寄存器(地址 = 1h)[复位 = 0000h]

分流电压寄存器存储电流分流电压读数 VSHUNT,如表 7-5 中所示。负数以二进制补码格式表示。通过对绝对值二进制数进行补数操作并加 1 来生成一个负数的二进制补码。MSB =“1”表示负数。

示例:对于 VSHUNT = –80mV 的值:

  1. 取绝对值:80 mV
  2. 将这个值转变为一个完整的十进制数 (80mV÷2.5µV)=32000
  3. 将这个值转换为二进制 = 0111 1101 0000 0000
  4. 最这个二进制结果作补数操作 = 1000 0010 1111 1111
  5. 将“1”添加到补码以创建二进制补码结果 = 1000 0011 0000 0000 = 8300h

如果取平均数操作被启用,那么这个寄存器显示平均后的值。

表 7-5 分流电压寄存器字段说明
字段类型复位说明
15-0VSHUNTR0000h分流输出上测得的差分电压。二进制补码值。
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7.6.1.3 总线电压寄存器(地址 = 2h)[复位 = 0000h]

总线电压寄存器如表 7-6 所示。

该寄存器将只返回正值。如果取平均数操作被启用,那么这个寄存器显示平均后的值。

表 7-6 总线电压寄存器字段说明
字段类型复位说明
15保留R0b该位返回零,因为共模电压仅为正
14-0VBUSR0000h这些位读出系统的总线电压
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7.6.1.4 功率寄存器(地址 = 3h)[复位 = 0000h]

功率寄存器如表 7-7 所示。

如果取平均数操作被启用,那么这个寄存器显示平均后的值。功率寄存器通过将电流寄存器的十进制值乘以总线电压寄存器的十进制值来记录功率(以瓦特为单位)。这是一个无符号结果。

表 7-7 POWER 寄存器字段说明
字段类型复位说明
15-0POWERR0000h该位返回系统中功率的计算值。
这是一个无符号结果。
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7.6.1.5 电流寄存器(地址 = 4h)[复位 = 0000h]

电流寄存器如表 7-8 所示。

如果取平均数操作被启用,那么这个寄存器显示平均后的值。将分流电压寄存器中的十进制值乘以校准寄存器的十进制值可以得出电流寄存器的值。

表 7-8 CURRENT 寄存器字段说明
字段类型复位说明
15-0CURRENTR0000h计算得出的电流输出(单位为安培)。二进制补码值。
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7.6.1.6 校准寄存器(地址 = 5h)[复位 = 0000h]

必须对表 7-9 中显示的校准寄存器进行编程,以便在初始上电或下电上电事件后接收有效的电流和功率结果。

该寄存器为器件提供分流电阻的值,此分流电阻用于产生测量的差分电压。它还设定电流寄存器的分辨率。对该寄存器进行编程可设置 Current_LSB 和 Power_LSB。

表 7-9 校准寄存器字段说明
字段类型复位说明
15保留R0h
14-0SHUNT_CALR/W0000h执行分流电压至电流转换所需的编程值。
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7.6.1.7 屏蔽/使能寄存器(地址 = 6h)[复位 = 0000h]

屏蔽/使能寄存器如表 7-10 所示。

表 7-10 屏蔽/使能寄存器字段说明
字段类型复位说明
15SOL(分流高于限制)R/W0b

如果分流电压转换结果高于限值寄存器中编程的值,那么将该位设为高电平可将 ALERT 引脚配置为有效。

14SUL(分流低于限制)R/W0b

如果分流电压转换结果低于限值寄存器中编程的值,那么将该位设为高电平可将 ALERT 引脚配置为有效。

如果设置了分流高于限制,则不能将该位设为高电平。

13BOL(总线高于限制)R/W0b

如果总线电压转换结果高于限值寄存器中编程的值,那么将该位设为高电平可将 ALERT 引脚配置为有效。

如果设置了分流高于限制或分流低于限制,则不能将该位设为高电平。

12BUL(总线低于限制)R/W0b

如果总线电压转换结果低于限值寄存器中编程的值,那么将该位设为高电平可将 ALERT 引脚配置为有效。

如果设置了分流高于限制、分流低于限制或总线高于限制,则不能将该位设为高电平。

11POL(功率高于限制)R/W0b

如果功率结果高于限值寄存器中编程的值,那么将该位设为高电平可将 ALERT 引脚配置为有效。

如果设置了分流高于限制、分流低于限制、总线高于限制或总线低于限制,则不能将该位设为高电平。

10CNVR(转换就绪)R/W0b

当转换就绪标志(位 3)被置为有效,表明此器件已经为下次转换做好准备时,将该位设为高电平可将 ALERT 引脚配置为有效。

0b = 禁用 ALERT 引脚上的转换就绪标志

1b = 启用 ALERT 引脚上的转换就绪标志

9-6保留R0000b
5MemErrorR0bCRC 或 ECC 错误
4AFF(警报功能标志)R0b

警报功能标志 - 虽然在 ALERT 引脚上一次只能监控一个警报功能,但也可以启用转换就绪以使 ALERT 引脚有效。在一个警报之后读取警报功能标志位使用户能够确定报警源是否为警报功能。

当警报锁存使能位设置为锁存模式时,仅当读取屏蔽/使能寄存器时,才会清除警报功能标志位。当警报锁存使能位设置为透明模式时,在下一次不会导致警报条件的转换之后,才会清除警报功能标志位。

3CVRF(转换就绪标志)R0b

虽然可随时读取此器件,并且来自上次转换的数据可用,但提供的转换就绪标志位可帮助协调单次或触发转换。

转换就绪标志位是在所有转换、平均值计算和乘法运算均完成之后设置。

在以下情况下,将清除转换就绪标志位:

1.)写入配置寄存器(断电选择除外)

2.)读取屏蔽/使能寄存器

2OVF(数学溢出)R0b如果算术运算导致一个溢出错误的话,该位被置为 '1'。它表示电流和功率值也许是无效的。
1APOL(警报极性)R/W0b

警报极性位设定 ALERT 引脚极性。

0b = 正常(低电平有效,开漏)

1b = 反相(高电平有效)

0LEN(警报锁存使能)R/W0b

当警报锁存使能位设置为透明模式时,如果故障条件已被清除,则 ALERT 引脚和警报功能标志 (AFF) 位复位为空闲状态。

当警报锁存使能位设置为锁存模式时,ALERT 引脚和 AFF 位在故障后保持有效,直到已读取此寄存器标志。

必须设置该位,才能使用 I2C 警报响应功能。

0b = 透明

1b = 锁存的 ALERT 引脚

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7.6.1.8 警报限值寄存器(地址 = 7h)[复位 = 0000h]

警报限值寄存器如表 7-11 所示。

表 7-11 警报限值寄存器字段说明
字段类型复位说明
15-0限值R/W0000h

警报限值寄存器包含用于与在屏蔽/使能寄存器中选择的寄存器相比较的值来确定是否超过一个限值。

必须对分流过压限制使用二进制补码值。输入的限值应与目标寄存器的格式相匹配
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7.6.1.9 制造商 ID 寄存器(地址 = 3Eh)[复位 = 5449h]

制造商 ID 寄存器如表 7-12 所示。

表 7-12 MANUFACTURE_ID 寄存器字段说明
字段类型复位说明
15-0MANUFACTURE_IDR5449h以 ASCII 格式读回 TI
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7.6.1.10 器件 ID 寄存器(地址 = 3Fh)[复位 = A080h]

器件 ID 寄存器如表 7-13 所示。

表 7-13 DEVICE_ID 寄存器字段说明
字段 类型 复位 说明
15-3 DIEID R A080h 存储器件标识位
3-0 保留 R 0h 始终读为 0
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