INA220EVM 修订版 A 模型用户指南和软件教程
- ZHCUAW3D july 2009 – july 2023 INA220 , INA220-Q1

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User's Guide

INA220EVM 修订版 A 模型用户指南和软件教程

本资源的原文使用英文撰写。为方便起见，TI 提供了译文；由于翻译过程中可能使用了自动化工具，TI 不保证译文的准确性。为确认准确性，请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本（控制文档）。

摘要

本用户指南介绍了 INA220 评估模块（修订版 A）硬件的特性、操作和使用情况，本文档涵盖了正确使用此 EVM 电路板所涉及的所有相关领域。本文档中的所有术语评估板、评估模块 和 EVM 与 INA220EVM 具有相同的含义。本文档包括物理印刷电路板布局布线、原理图和电路说明。

商标

Microsoft® and Windows®are reg TMs ofMicrosoft Corporation.

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1 概述

本文档提供了设置和运行 INA220EVM 评估模块所需的信息，该模块是 INA220 具有 I ²C 接口的高侧或低侧、双向电流和功率监测器的测试平台。有关 INA220 的更多详细说明，另请参阅德州仪器 (TI) 网站 (http://www.ti.com) 上的产品数据表。本指南中标题为德州仪器 (TI) 相关文档 的部分列出了其他支持文档。

INA220EVM 是用于全面评估 INA220 电流和功率监测器件的评估模块。INA220EVM 包含两块印刷电路板 (PCB)。一块电路板（USB DIG 平台）生成与 INA220 进行通信所需的数字信号以及支持和配置电路，而 INA220 是第二块电路板 (INA220_Test_Board) 的一部分。

本文档中的缩写词 EVM 和术语评估模块 与 INA220EVM 具有相同的含义。

注：

本用户指南中包含的大部分信息也在快速入门视频 (SBOU296) 中提供，可从 INA220 产品文件夹下载。TI 建议观看 SBOI296 视频。

1.1 INA220EVM 硬件

图 1-1 显示了 INA220EVM 套件中包含的硬件。如果缺少任何元件，请与德州仪器 (TI) 客户支持中心联系。TI 建议用户查看 TI 网站 http://www.ti.com，验证所使用的相关软件为最新版本。

完整的套件包含以下物品：

INA220 测试 PCB
USB DIG 平台 PCB
USB 线缆
桶形插头电缆组件（器件号 10-01935/Tensility Intl Corp.），用于为 USB DIG 和（可选）EVM 提供外部电源
包含本用户指南、产品软件和演示视频的 CD-ROM

图 1-1 INA220EVM 随附的硬件

1.2 德州仪器 (TI) 相关文档

以下文档提供了有关 INA220EVM 装配件中所用德州仪器 (TI) 集成电路的信息。本用户指南可从 TI 网站获得，文献编号为 SBOU079。附加到文献编号的任何字母对应于撰写本文档时已有的最新文档修订版。可通过 TI 网站 http://www.ti.com/，或致电德州仪器 (TI) 文献响应中心（电话为 (800) 477-8924）或产品信息中心（电话为 (972) 644-5580）获取较新的修订版。订购时，可通过文档标题或文献编号识别文档。

文档	文献编号
INA220 产品数据表	SBOS459
USB DIG 平台用户指南	SBOU058

1.3 注意事项和警告信息

本文档包含注意事项声明。

警告：

这是注意事项声明示例。注意事项声明描述了可能会损坏您的软件或设备的情况。

注意事项或者警告中所提供的信息是为了保护您的安全。请记住仔细阅读每条注意事项声明。

2 系统设置

图 2-1 显示了 INA220EVM 的系统设置。PC 运行与 USB DIG 平台通信的软件。USB DIG 平台会生成用于与 INA220_Test_Board 通信的模拟和数字信号。用户可以将 INA220_Test_Board 连接到系统，并在测试条件下监测系统的功率、电流和电压。

图 2-1 INA220EVM 硬件设置

2.1 INA220_Test_Board 硬件的工作原理

图 2-2 显示了 INA220_Test_Board 的方框图。印刷电路板 (PCB) 提供到 USB DIG 平台板上 I²C 接口和通用输入和输出 (GPIO) 的连接。此 PCB 还为采样电阻电压、总线电压和 GND 的外部连接提供连接点。

图 2-2 INA220_Test_Board 方框图

图 2-3 显示了 INA220_Test_Board 原理图的系统设置。D1 是指示 INA220 测试板是否通电的 LED。通过跳线可以选择电源以及 A0 和 A1 的配置。通过连接器 T4 可以连接采样电阻电压和总线电压。

图 2-3 INA220_Test_Board 原理图

2.2 J1（25 引脚公 DSUB）的信号定义

表 2-1 列出了连接到 INA220_Test_Board 上的 J1 的不同信号。该表还列出了连接到 INA220_Test_Board 上的 J1 中未使用的引脚的信号。

表 2-1 INA220_Test_Board 上 J1（25 引脚公 DSUB）的信号定义

J1 引脚	信号	INA220 引脚
1	NC	无连接
2	NC	无连接
3	NC	无连接
4	NC	无连接
5	NC	无连接
6	NC	无连接
7	NC	无连接
8	NC	无连接
9	I2C_SCK	无连接
10	I2C_SDA2	无连接
11	NC	无连接
12	I2C_SCK_ISO	I²C 时钟信号 (SCL) 通道 1；可以使用开关断开
13	I2C_SDA_ISO	I²C 数据信号 (SDA) 通道 1；可以使用开关断开
14	NC	无连接
15	NC	无连接
16	NC	无连接
17	V_DUT	开关式 3V 或 5V 电源。请注意，当电源关闭时，数字 I/O 也会关闭。
18	V_CC	无连接
19	NC	无连接
20	NC	无连接
21	GND	电源的公共或接地连接
22	SPI_SCK	无连接
23	SPI_CS1	无连接
24	SPI_DOUT	无连接
25	SPI_DIN1	无连接

2.3 USB_DIG_Platform 的工作原理

图 2-4 显示了 USB DIG 平台的方框图。此平台是一种通用数据采集系统，用于其他德州仪器 (TI) 评估模块。USB DIG 平台运行的详细信息包含在一个单独的文档中（可从 www.ti.com 下载）。图 2-4 中显示的方框图简要概述了该平台。TUSB3210 是 USB DIG 平台的主控制器件。

图 2-4 USB_DIG_Platform 工作原理

USB DIG 可为 EVM PCB 供电。如图 2-4 所示，EVM 的开关式电源可以来自 PCB 的 USB 电源或连接到 J5 的外部电源。TI 建议使用外部电源选项，因为 USB 电源可能存在噪声。EVM 套件中包含的桶形连接器电缆组件可以将外部电源连接到 USB DIG。将电缆组件的黑色导线连接到外部电源的低侧（或接地），将红色导线连接到高侧。

注：

为确保正常运行，外部电源必须提供 5.8V 至 10.4V 的电源电压，并且电流限制大于 100mA。

3 INA220EVM（修订版 A）硬件设置

INA220EVM（修订版 A）硬件设置涉及将 EVM 的两个 PCB 连接在一起、加电、连接 USB 电缆以及设置跳线。本节详细介绍了此过程。

3.1 静电放电警告

INA220EVM 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。

警告：

如果不遵守 ESD 处理程序，可能会导致 EVM 元件损坏。

3.2 典型硬件连接

INA220EVM 硬件设置包括将 EVM 的两个 PCB 连接在一起、加电以及连接外部采样电阻和负载。外部连接可能是要在其中纳入 INA220 的真实系统。图 3-1 显示了典型的硬件连接。

图 3-1 典型硬件连接