INA231 评估模块 (EVM) 是用于评估 INA231 主要特性和性能的平台。此 EVM 支持测量高达 10A 的电流，并提供图形用户界面 (GUI) 支持，用于器件寄存器的读取和写入操作。

1. 购买 INA231EVM 评估板。
2. 购买 TI-SCB 传感器控制板。
3. 下载并安装 PAMB Windows USB 驱动程序。
4. 阅读本用户指南以设置硬件。
5. 运行 INA231EVM-GUI。

• GUI 支持读取和写入器件寄存器以及查看和保存结果数据
• 从 SCB 分离的 EVM，适用于定制用例
• 单个 SCB/GUI 支持多个 EVM
• 借助 SCB 方便地通过常见的 micro-USB 连接器充电

该 EVM 是一个易于使用的平台，用于评估 INA231 的主要特性和性能。此 EVM 支持测量 PCB 上高达 10A 的电流，并包含用于读取和写入器件寄存器以及查看和保存结果数据的图形用户界面 (GUI)。

本用户指南介绍了 INA231 评估模块 (EVM) 的特性、运行和使用情况。本 EVM 用于评估 INA231 的性能。本文档中的评估板、评估模块和 EVM 等所有术语均指 INA231EVM。本文档包括原理图、参考印刷电路板 (PCB) 布局和完整的物料清单 (BOM)。

表 1-1 列出了 EVM 套件的内含物。如果缺少任何元件，请与离您最近的德州仪器 (TI) 产品信息中心联系。

注意，此 EVM 需要使用单独售卖的 TI 传感器控制板 (SCB)。

此 EVM 旨在对该器件的基本功能进行评估，此布局并非作为目标电路的模型使用，也不针对电磁兼容性 (EMC) 测试进行布局。此 EVM 包含两块印刷电路板 (PCB)。较大的 PCB 称为 EVM，上面安装了 INA231。较小的 PCB 叫做 SCB 控制器，用于连接 EVM 与 GUI。

INA231 是一款具有 1.8V I2C 兼容接口（具有 16 个可编程地址）的电流分流和功率监测器。INA231 监控分流压降和总线电源电压，如果数值超出编程范围，其通过将 ALERT 引脚置为有效来提供更好的保护。可编程校准值、转换时间和取平均值与内部乘法器结合使用时，可直接读取电流值（单位为安培）和功率值（单位为瓦特），从而减轻主机处理负载。

INA231 检测总线（电压介于 0V 至 28V）上的电流，该器件由单个 2.7V 至 5.5V 电源供电，消耗 330μA（典型值）电源电流。INA231 额定运行温度范围为–40°C 至 +125°C。

INA231 有两个版本：INA231A 启动时会执行分流和总线电压的连续转换，而 INA231B 则在低电流关断模式下启动。

以下说明介绍了如何设置和使用 EVM。

1. 如果您没有 SCB，请购买一个。
   1. 若要改用 PAMB 控制器，请参阅PAMB 兼容性。
2. 下载此驱动程序并以管理员身份安装：https://www.ti.com/cn/lit/zip/sbac253。
   1. 按照下载提示操作，并且需要具有 myTI 帐户。
   2. 请注意，虽然此驱动程序标记为 PAMB 驱动程序，但也用于 SCB。
3. 如图 2-1 所示，将 EVM 连接到 SCB 控制器。
   1. 连接相同类型的多个 EVM 时，请参阅图 2-2。
4. 使用提供的 USB 电缆将 EVM 连接到 PC。
   1. 将 Micro USB 电缆插入到 SCB 控制器板载 USB 插座 J2 中。
   2. 将该电缆的另一端插入 PC。
5. 在 Chrome、Firefox 或 Safari 浏览器中通过以下链接访问 GUI：https://dev.ti.com/gallery/info/CurrentSensing/INA231EVM_GUI/。
6. 将外部系统的接地基准连接到 EVM 的 GND 节点（J1 的引脚 1）。
7. 按照电流检测工作原理 中的说明，通过将信号引线连接到 EVM 上的 J1 引脚 5 或 6 和 J1 引脚 3 或 4，向 IN+ 和 IN- 节点提供差分输入电压信号。

若要将 EVM 和 SCB 控制器（单独销售）搭配使用，如图 2-1 所示连接 EVM。

图 2-1 EVM（左）连接到 SCB 控制器（右）

如果使用多个 EVM，如图 2-2 所示进行连接。确保对每个器件使用不同的 I2C 地址。GUI 最多仅支持总共 4 个 EVM。

图 2-2 多个 EVM 连接到 SCB 控制器

该 EVM 可以与板载或外部分流电阻器搭配使用。要使用板载分流电阻器，请将 2512 表面贴装技术 (SMT) 分流电阻器焊接在 R1 的焊盘上，并通过 J1 将其与外部系统和负载电流串联起来。外部分流电阻器可以直接连接到 J1 的端子上。为了方便起见，IN+（J1 引脚 5 和 6）和 IN-（J1 引脚 3 和 4）各有两个端子。

1. 通过以下方式连接分流电阻器：
   1. 将 2512 电阻器焊接在连接 IN+ 和 IN- 输入的 R1 焊盘上。
   2. 在 J1 的 IN+ 和 IN- 端子上连接外部分流器，最好贯穿引脚 4 和 5，如图 2-3 和图 2-4 所示。
      1. 如果使用外部分流器，在连接时要使感测位置跨过分流器，而且感测路径上不会有大电流。更多信息，请参阅 TI 高精度实验室 - 电流检测放大器：分流电阻器布局 视频。
2. 在断电时，将 IN+ 和 IN- 端子与负载串联。
   1. 测量 10A 以上的电流时，确保高电流路径不会穿过 EVM（包括端子块 J1），如图 2-3 所示。
      图 2-3 电流超过 10A 时的 IN+ 和 IN– 布线
   2. 将 10A 或更小电流与板载或外部分流器搭配使用时，电流路径可以穿过 EVM。图 2-4 显示了一种将多个 IN+ 和 IN- 端子与外部分流器搭配用于此用例的便捷方式。
      图 2-4 10A 或更低电流时的 IN+ 和 IN– 布线
      警告：

      测量电流时，首先确保设备（分流电阻器、导线、连接器等）可以承受相应的电流和功耗。其次，确保流经 J1 的电流不超过 10A。否则可能会导致 EVM 损坏或人身伤害。

      EVM 可能变热。

3. 将 VBUS 端子（J1 引脚 2）连接到所需的总线电压（可能是 IN+ 或 IN-）。
   1. 如果未使用 VBUS 和从属功能，此通道可用作 ADC 输入来提供其他电压。
4. 将系统接地端连接到 GND 端子（J1 引脚 1）。
5. 给系统上电，并通过 GUI 观察器件状态和输出。

本节总结了 EVM 子系统及元件。

本节介绍 INA231 和支持元件。

U1 是 INA231 电流检测器件。C1 和 C2 是旁路电容器，放置在传感器附近，有助于降低电源噪声并在需要时快速为器件提供电流。具有限流电阻器 R4 的 LED D1 用于指示 EVM 何时通电。

器件引脚可直接通过测试点 TP1 – TP12 进行监测。请注意，为方便起见，GND 上还有两个额外的测试点。

本节介绍了输入信号路径的电路。

J1 是主连接端子。J1 的引脚 1 用于将系统接地连接端到 EVM 接地端。J1 的引脚 2 用于测量传感器内的 VBUS。引脚 3、4 连接到 IN-，引脚 5、6 连接到 IN+。为了方便起见，IN+ 和 IN- 各有两个引脚。

R1 可用于外形尺寸为 2512 的可选板载分流电阻。分流器也可以置于 J1 的 IN+ 和 IN- 端子上。如有需要，可直接在测量测试中施加差分电压。

C3、R2 和 R3 组合成一个可选的输入滤波器。R2 和 R3 默认装配了 0Ω 电阻。使用输入滤波时，要考虑器件的输入偏置电流。也可以在没有 R2 和 R3 的情况下用 C3 来降低噪声。有关输入滤波的更多信息，请参阅数据表。

本节介绍了器件的数字电路。

J2 和 J3 是将数字引脚和电源引脚连接到 SCB 控制器或其他 EVM 的主要接头引脚。J3 连接到右侧的 EVM/SCB，而 J2 连接到左侧的多个 EVM。R5 和 R6 用作主要数字 IO 引脚的上拉电阻器。

SW0 和 SW1 设置了器件的 I2C 地址。当使用 EVM 与自定义控制器（非 SCB 控制器）或连接多个 EVM 时，这种做法很有用。当前 SCB 控制器和 GUI 设置为一次使用四个 EVM。

R8 用作 ALERT 引脚的上拉电阻器，该引脚路由至 J2 和 J3。LED D2 和限流电阻器 R7 用于指示 ALERT 何时触发。接头 J4 和跳线 SH-J4 用于通过断开 J3 来断开 ALERT 引脚与 EVM ALERT 总线的连接。这主要在使用多个 EVM 时使用，以便在不需要 ALERT 总线时可以在每个 EVM 上看到单独的 ALERT LED。