本用户指南介绍了 INA226EVM 修订版 A 评估板的特性、操作和使用,论述了如何设置和配置相关的软件及硬件,并回顾了程序运行的各个方面。本文档中的所有术语评估板、评估模块 和 EVM 与 INA226EVM 具有相同的含义。本用户指南还包含有关操作过程、输入/输出连接、电气原理图、印刷电路板 (PCB) 布局图和 EVM 器件列表的信息。
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INA226 是一款具有 I2C 接口的高侧或低侧电流传感器和功率监视器。INA226 使用可编程转换时间和均值计算模式来监测电流和电源电压。INA226EVM 是用于评估 INA226 在各种信号、并联和电源条件下的性能的平台。
本文档概要介绍了 INA226EVM,以及使用该评估模块时需要考虑的特性和功能。
表 2-1 汇总了 INA226EVM 套件包含的物品。图 2-1 显示了所有包含的硬件。如果缺少任何元件,请与德州仪器 (TI) 客户支持中心联系。TI 还强烈建议查看 TI 网站 (www.ti.com) 上的 INA226 产品文件夹,以验证您拥有相关软件的新版本。
物品 | 数量 |
---|---|
INA226EVM PCB 测试板 | 1 |
SM-USB-DIG 平台 PCB | 1 |
USB 扩展器电缆 | 1 |
SM-Dig 连接器带状电缆 | 1 |
用户指南 CD-ROM | 1 |
图 3-1 显示了 INA226EVM 的总体系统设置。PC 运行与 SM-USB-DIG 平台通信的软件。SM-USB-DIG 平台会生成用于与 INA226 测试板通信的模拟和数字信号。利用 INA226EVM 测试板上的连接器,用户可在测试条件下连接系统,并监测功率、电流和电压。
图 3-2 显示了 INA226 测试板硬件设置的方框图。PCB 提供到 SM-USB-DIG 平台板上 I2C 接口和通用输入/输出 (GPIO) 的连接。它还为分流电压、总线电压和接地的外部连接提供连接点。
表 3-1 列出了用于在 INA226EVM 和 SM-USB-DIG 之间进行通信的 10 引脚连接器插座的引脚排列。需要注意的是,INA226EVM 仅使用必要的 I2C 通信线路(引脚 1 和 3)以及 VDUT 和 GND 引脚(引脚 6 和引脚 8)向 INA226 芯片发出命令。
J1 上的引脚 | 信号 | 说明 |
---|---|---|
1 | I2C_SCL | I2C 时钟信号 (SCL) |
2 | CTRL/MEAS4 | GPIO:控制输出或测量输入 |
3 | I2C_SDA1 | I2C 数据信号 (SDA) |
4 | CTRL/MEAS5 | GPIO:控制输出或测量输入 |
5 | SPI_DOUT1 | SPI 数据输出 (MOSI) |
6 | VDUT | 可切换 DUT 电源:+3.3V、+5V、高阻态(已断开连接)(1) |
7 | SPI_CLK | SPI 时钟输入 (SCLK) |
8 | GND | 电源回路 (GND) |
9 | SPI_CS1 | SPI 片选信号 (CS) |
10 | SPI_DIN1 | SPI 数据输入 (MISO) |
图 3-3 所示为 SM-USB-DIG 平台的方框图。此平台是一种通用数据采集系统,用于多种不同的德州仪器 (TI) 评估模块。运行详细信息在一个单独的文档 SBOU098 中(可从 www.ti.com 下载)提供。图 3-3 中显示的方框图简要概述了该平台。SM-USB-DIG 平台上的主要控制器件是 TUSB3210。TUSB3210 是一款具有板载 USB 接口的 8052 微控制器。微控制器接收来自主机的信息,并将其解释为电源、I2C、SPI 和其他数字 I/O 模式。在数字 I/O 事务期间,微控制器会读取连接到 I/O 接口的任何器件的响应。该器件的响应被发送回 PC,由主机对其进行解释。
设置 INA226EVM 硬件涉及将 EVM 的两个 PCB 连接在一起、加电、连接 USB 电缆以及设置跳线。本节详细介绍了该过程。
INA226EVM 上的许多元件都容易受到静电放电 (ESD) 的损坏。建议客户在开箱和搬运 EVM 时遵守适当的 ESD 处理预防措施,包括在经批准的 ESD 工作站上使用接地腕带。
要设置 INA226EVM 并将 EVM 的两个 PCB(即 INA226 测试板和 SM-USB-DIG 平台板)连接在一起,请将 10 引脚连接器的插头端和插座端轻轻滑动在一起。确保两个连接器完全推在一起;松动的接头可能会导致间歇性操作。
连接电源(如图 4-2 所示)后,计算机通常会显示 Found New Hardware, USB Device 弹出对话框。该弹出窗口通常会变为 Found New Hardware, USB Human Interface Device。此弹出信息指示器件已就绪并可供使用。SM-USB-DIG 平台使用作为 Microsoft®Windows® 操作系统一部分的人机界面设备驱动程序。
在某些情况下,可能会弹出 Windows Add Hardware Wizard。如果出现此提示,请点击 Yes,以允许系统设备管理器安装人机界面驱动程序。安装驱动程序时,图 4-3 会显示确认消息。
图 4-4 显示了 INA226EVM 的默认跳线配置。通常,不需要更改 SM-USB-DIG 平台的跳线设置。您可能需要更改 INA226EVM 板上的一些跳线,以匹配您的特定配置。例如,您可能希望通过配置 J3-J6 来设置一个特定的 I2C 地址。
通常,INA226EVM 上的跳线 2 始终设置为 INT 位置。当设置为 INT 位置时,SM-USB-DIG 平台为 INA226 提供电源。当此跳线设置为 EXT 位置时,可以将外部电源电压连接到端子板 T2 以便为 INA226 供电。
跳线 3 到 6 控制 INA226 的 I2C 地址引脚。这些跳线可将 A0 和 A1 的地址设置为电源、接地、SCL 或 SDA。确保每次只连接一根跳线用于每个地址控制。如果跳线未正确连接,可能会导致通信线路短路或中断。更多有关 INA226 寻址的信息,请参阅 INA226 产品数据表。
表 4-1 总结了 INA226 测试板跳线的功能。对于大多数应用,所有跳线都应保留在相应的默认配置中。
跳线 | 默认值 | 用途 |
---|---|---|
J2 | INT | 该跳线会选择 INA226 上的 VS 引脚是否连接到从 SM-USB-DIG 平台生成的 VDUT 信号,或者数字电源引脚是否连接到端子 T2,从而允许使用外部电源为器件供电。默认 INT 位置会将 VS 引脚连接到 VDUT 控制信号。 |
J3/J4 | GND | 此跳线为 A0 选择 I2C A0 地址选择。 |
J5/J6 | GND | 此跳线为 A1 选择 I2C A1 地址选择。 |
本节介绍了 INA226EVM 测试板上的一些硬件特性。
跳线 J2 用于选择连接到 INA226 电源引脚的引脚。如果 J2 设置为 INT 位置,VS 引脚将连接到从 SM-USB-DIG 平台生成的可切换 VDUT 信号。该电压可设置为 3.3V 或 5V,具体取决于它在软件中的配置方式。当 J4 设置在 INT 位置时,INA226EVM 软件中的 VS 电源按钮能够控制是否打开或关闭 VDUT 电源电压。
当 J2 设置在 EXT 位置时,连接到端子 T2 的外部电源可用于为 INA226 提供电源电压。