ZHCSN90B January   2021  – May 2025 INA238

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 时序要求 (I2C)
    7. 5.7 时序图
    8. 5.8 典型特性
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1 多功能高压测量功能
      2. 6.3.2 功率计算
      3. 6.3.3 低偏置电流
      4. 6.3.4 高精度 Δ-Σ ADC
        1. 6.3.4.1 低延迟数字滤波器
        2. 6.3.4.2 灵活的转换时间和平均值计算
      5. 6.3.5 集成精密振荡器
      6. 6.3.6 多警报监控和故障检测
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 关断模式
      2. 6.4.2 上电复位
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 I2C 串行接口
        1. 6.5.1.1 通过 I2C 串行接口写入和读取
        2. 6.5.1.2 高速 I2C 模式
        3. 6.5.1.3 SMBus 警报响应
    6. 6.6 寄存器映射
      1. 6.6.1 INA238 寄存器
  8. 7 应用和实现
    1. 7.1 应用信息
      1. 7.1.1 器件测量范围和分辨率
      2. 7.1.2 电流和功率计算
      3. 7.1.3 ADC 输出数据速率和噪声性能
      4. 7.1.4 输入滤波注意事项
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 设计要求
      2. 7.2.2 详细设计过程
        1. 7.2.2.1 选择分流电阻
        2. 7.2.2.2 配置器件
        3. 7.2.2.3 对分流校准寄存器进行编程
        4. 7.2.2.4 设置所需的故障阈值
        5. 7.2.2.5 计算返回值
      3. 7.2.3 应用曲线
    3. 7.3 电源相关建议
    4. 7.4 布局
      1. 7.4.1 布局指南
      2. 7.4.2 布局示例
  9. 8 器件和文档支持
    1. 8.1 接收文档更新通知
    2. 8.2 支持资源
    3. 8.3 商标
    4. 8.4 静电放电警告
    5. 8.5 术语表
  10. 9 修订历史记录
  11. 10机械、封装和可订购信息

7.1.2 电流和功率计算

为了使 INA238 器件以安培为单位报告电流值，必须在 SHUNT_CAL 寄存器中写入一个恒定的转换值，该值取决于应用中使用的最大测量电流和分流电阻。SHUNT_CAL 寄存器是根据本节中的第一个公式计算的。CURRENT_LSB 项是存储电流（以安培为单位）的 CURRENT 寄存器的 LSB 步长。CURRENT_LSB 的值基于最大预期电流，如本节第二个公式所示。此值直接定义电流寄存器的分辨率。虽然 CURRENT_LSB 值越小分辨率越高，但为了简化 CURRENT 的转换，通常为 CURRENT_LSB 选择较高的整数（不高于 8x）值。

RSHUNT 项是用于在 IN+ 和 IN– 引脚产生差分电压的外部分流器的电阻值。ADCRANGE = 0 时，使用以下公式计算。ADCRANGE = 1 时，SHUNT_CAL 的值必须乘以 4。

方程式 1. S H U N T _ C A L = 819.2 × 10 6 × C U R E N T _ L S B × R S H U N T

其中

  • 819.2 × 106 是一个内部固定值，用于验证适当地保持调节。
  • ADCRANGE = 1 时，SHUNT_CAL 的值必须乘以 4。

 

方程式 2. C u r r e n t _ L S B   = M a x i m u m   E x p e c t e d   C u r r e n t 2 15

请注意，电流是根据 SHUNT_CAL 寄存器中设置的值进行分流电压测量后计算得出的。如果加载到 SHUNT_CAL 寄存器的值为零，则通过 CURRENT 寄存器报告的电流值也为零。

使用计算值对 SHUNT_CAL 寄存器进行编程后，可以从 CURRENT 寄存器中读取以安培为单位的测量电流。最终值按 CURRENT_LSB 调节，并用以下公式计算：

方程式 3. C u r r e n t   A = C U R R E N T _ L S B × C U R R E N T

其中

  • CURRENT 是从 CURRENT 寄存器中读取的值

可以从 POWER 寄存器中将功率值读取为 24 位值，并使用以下公式转换为瓦特：

 

方程式 4. P o w e r   W = 0.2 × C U R R E N T _ L S B × P O W E R

其中

  • POWER 是从 POWER 寄存器中读取的值。
  • CURRENT_LSB 是电流计算的 lsb 大小，如公式 2 所定义。

 

有关使用这些公式的设计示例，请参阅节 7.2.2。