ZHCS890C May   2012  – September 2025 INA3221

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 器件比较表
  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 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 典型特性
  8. 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 基本 ADC 功能
      2. 7.3.2 警报监测
        1. 7.3.2.1 临界警报
          1. 7.3.2.1.1 求和控制功能
        2. 7.3.2.2 警告警报
        3. 7.3.2.3 电源有效警报
        4. 7.3.2.4 时序控制警报
        5. 7.3.2.5 默认设置
      3. 7.3.3 软件复位
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 均值计算功能
      2. 7.4.2 多通道监测
        1. 7.4.2.1 通道配置
        2. 7.4.2.2 均值计算和转换时间注意事项
      3. 7.4.3 滤波和输入考虑
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 总线概述
        1. 7.5.1.1 串行总线地址
        2. 7.5.1.2 串行接口
      2. 7.5.2 对 INA3221 进行写入和读取
        1. 7.5.2.1 高速 I2C 模式
      3. 7.5.3 SMBus 警报响应
    6. 7.6 寄存器映射
      1. 7.6.1 寄存器组摘要
      2. 7.6.2 寄存器说明
        1. 7.6.2.1  配置寄存器(地址 = 00h)[复位 = 7127h]
        2. 7.6.2.2  通道 1 分流电压寄存器(地址 = 01h)[复位 = 00h]
        3. 7.6.2.3  通道 1 总线电压寄存器(地址 = 02h)[复位 = 00h]
        4. 7.6.2.4  通道 2 分流电压寄存器(地址 = 03h)[复位 = 00h]
        5. 7.6.2.5  通道 2 总线电压寄存器(地址 = 04h)[复位 = 00h]
        6. 7.6.2.6  通道 3 分流电压寄存器(地址 = 05h)[复位 = 00h]
        7. 7.6.2.7  通道 3 总线电压寄存器(地址 = 06h)[复位 = 00h]
        8. 7.6.2.8  通道 1 临界警报限值寄存器(地址 = 07h)[复位 = 7FF8h]
        9. 7.6.2.9  警告警报通道 1 限值寄存器(地址 = 08h)[复位 = 7FF8h]
        10. 7.6.2.10 通道 2 临界警报限值寄存器(地址 = 09h)[复位 = 7FF8h]
        11. 7.6.2.11 通道 2 警告警报限值寄存器(地址 = 0Ah)[复位 = 7FF8h]
        12. 7.6.2.12 通道 3 临界警报限值寄存器(地址 = 0Bh)[复位 = 7FF8h]
        13. 7.6.2.13 通道 3 警告警报限值寄存器(地址 = 0Ch)[复位 = 7FF8h]
        14. 7.6.2.14 分流电压总和寄存器(地址 = 0Dh)[复位 = 00h]
        15. 7.6.2.15 分流电压总和限值寄存器(地址 = 0Eh)[复位 = 7FFEh]
        16. 7.6.2.16 屏蔽/使能寄存器(地址 = 0Fh)[复位 = 0002h]
        17. 7.6.2.17 电源有效上限寄存器(地址 = 10h)[复位 = 2710h]
        18. 7.6.2.18 电源有效下限寄存器(地址 = 11h)[复位 = 2328h]
        19. 7.6.2.19 制造商 ID 寄存器(地址 = FEh)[复位 = 5449h]
        20. 7.6.2.20 芯片 ID 寄存器(地址 = FFh)[复位 = 3220]
  9. 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    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
      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修订历史记录
  12. 11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

基本 ADC 功能

INA3221 对最多三个相关电源执行两次测量。负载电流通过分流电阻器产生的电压会产生一个分流电压,该电压可在 IN+ 和 IN– 引脚之间进行测量。器件还在内部测量每个通道的 IN– 引脚上的电源总线电压。差分分流电压以 IN– 引脚为基准进行测量,而总线电压以接地为基准进行测量。

INA3221 通常由电压范围为 2.7V 至 5.5V 的单独电源供电。监测的电源总线范围为 0V 至 26V。

警告:

根据固定的 8mV 总线电压寄存器 LSB(对于任何通道),满量程寄存器值可产生 32.76V 电压。但是,施加到 INA3221 输入引脚上的实际电压不得超过 26V。

共模输入范围和器件电源电压之间无需特别考虑电源时序,因为它们相互独立;因此,总线电压与电源电压可在对方关闭时存在。

INA3221 对每个通道进行两次测量:一个用于分流电压,一个用于总线电压。可以根据模式设置(配置寄存器中的位 2-0)独立地或按顺序进行每个测量。当 INA3221 处于正常运行模式(即配置寄存器的 MODE 位设置为 111)时,该器件按顺序连续转换一个分流电压读数和一个总线电压读数。该程序将转换一个通道,然后继续下一个已启用通道的分流电压读数,接下来是该通道的总线电压读数,依此类推,直到测量完所有已启用的通道。已编程的配置寄存器模式设置适用于所有通道。无论模式设置如何,未启用的任何通道都会在测量序列中被绕过。

INA3221 有两种运行模式(连续和单次),这些模式决定完成这些转换之后的内部 ADC 操作。当 INA3221 设置为连续模式(使用 MODE 位设置)时,器件继续循环使用所有已启用的通道,直到编程了新配置设置。

配置寄存器 MODE 控制位还可启用仅转换分流电压或总线电压的选定模式。此功能进一步允许器件满足特定的应用要求。

在单次(触发)模式下,将任何单次转换模式设置到配置寄存器(即配置寄存器 MODE 位设置为 001、010 或 011)都会触发一个单次转换。该操作会为所有已启用的通道生成一组测量值。为了触发另外一个单次转换,即使模式不发生变化,仍然再次写入配置寄存器。启动单次转换时,会对所有已启用的通道进行一次测量,然后器件进入断电状态。即使在断电状态下,也可以随时读取 INA3221 寄存器。这些寄存器中存在的数据来自相应寄存器的最后一个已完成的转换结果。转换就绪标志位(屏蔽/使能寄存器,CVRF 位)有助于协调单次转换,在较长的转换时间设置期间尤其有用。CVRF 位在所有转换完成后设置。在以下情况下,CVRF 位被清除:

  1. 写入配置寄存器(为省电模式配置 MODE 位的情况除外);或者
  2. 读取屏蔽/使能寄存器。

除了这两种运行模式(连续和单次)之外,INA3221 还有一种可独立选择的断电模式,能够减少静态电流并关断 INA3221 输入的电流。断电模式减少了器件未使用时漏电源的影响。从省电模式完全恢复需要 40µs。当器件处于断电模式时,可以写入和读取 INA3221 寄存器。器件保持在省电模式下,直到其中一个激活 MODE 设置被写入到配置寄存器中。