Блог компании TI INA219BIDR Двунаправленный монитор мощности с нулевым приводом с интерфейсом I2C

ТИINA219BIDRМонитор мощности двунаправленного тока с нулевым приводом с интерфейсом I2C

В современном дизайне электронных систем точный мониторинг тока и мощности стал важным фактором повышения энергоэффективности и оптимизации производительности системы.Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.как ведущий отечественный поставщик электронных компонентов, предоставляет TI подлинныеINA219BIDRдвунаправленные мониторы тока/мощности с нулевым движением для таких отраслей, как промышленная автоматизация, новая энергетика и потребительская электроника.

INA219BIDRОбзор продукта и технические особенности

INA219BIDR представляет собой высокоточный двунаправленный монитор тока и мощности, размещенный в пакете SOIC-8, с интерфейсом, совместимым с I2C или SMBus,специально разработанные для применений, требующих точного управления мощностьюУстройство INA219BIDR одновременно контролирует падение напряжения через шунтовый резистор и напряжение питания шины,достижение высокоточных измерений с помощью встроенного 16-разрядного ADC и программируемого усилителя прироста (PGA).

Архитектура с нулевым дрейфом является одним из основных технических преимуществ INA219BIDR. По сравнению с традиционными решениями мониторинга тока, его входное смещение напряжения (Vos) составляет всего 50 мкВ,обеспечение высокоточных измерений 00,5% точности в широком диапазоне температур от -40°C до +125°C, исключая ошибки измерений, вызванные изменениями температуры.Эта особенность делает его особенно подходящим для промышленных применений с длительной эксплуатацией и значительными колебаниями температуры окружающей среды..

Основные технические характеристикиINA219BIDRвключают:

Диапазон напряжения автобуса: от 0 до 26 В, охватывающий требования большинства низковольтных систем

Напряжение питания: от 3 до 5,5 В с однонаправленным питанием, с максимальным потреблением тока всего 1 мА

Интерфейс связи: стандартный интерфейс I2C/SMBus, поддерживающий 16 программируемых адресов

Тип упаковки: промышленный стандарт SOIC-8, облегчающий планировку и сварку ПКБ

Функциональные особенности и преимущества системной интеграцииINA219BIDR

INA219BIDR включает в себя множество передовых функций, что значительно упрощает конструкцию системы и повышает надежность измерений.Его программируемые калибровочные значения в сочетании с внутренним множителем позволяют непосредственно читать значения тока (ампер) и рассчитывать значения мощности (ват) через дополнительный регистр множителяЭта интегрированная конструкция устраняет необходимость в внешних вычислительных схемах, сокращая затраты на BOM и площадь PCB.

Двухнаправленная возможность мониторинга тока позволяет устройству одновременно измерять как потоки вперед, так и вспять.что делает его особенно подходящим для таких приложений, как управление зарядом/разрядом батареи и двигателей, которые требуют мониторинга двунаправленного потока энергии. Конфигурируя внутреннюю PGA (прибыль программируется на ±40 мВ, ±80 мВ, ±160 мВ или ±320 мВ), конструкторы могут гибко адаптироваться к различным значениям шунтовых резисторов,оптимизация диапазона и точности измерений;.

Интерфейс I2C INA219BIDR поддерживает стандартный режим (100 кГц) и быстрый режим (400 кГц) связи, с 16 программируемыми адресами (конфигурируемыми с помощью пинов A0 и A1),облегчение подключения нескольких узлов мониторинга к одной и той же шинеВнутренние варианты фильтрации могут быть запрограммированы для эффективного подавления высокочастотного шума и улучшения стабильности измерения.

Характеристики INA219BIDR с низким энергопотреблением (типичный рабочий ток 1 мА) делают его идеальным для портативных и батарейных устройств.Его широкий диапазон температур работы (от -40°C до +125°C) обеспечивает надежную работу в суровых условиях, отвечающие требованиям промышленного и автомобильного применения.

Электрические характеристикиINA219BIDR:

Измерение напряжения шины: диапазон от 0 до 26 В, разрешение 3,2 мВ/ЛСБ

Измерение напряжения шунта: зависит от настроек PGA, до ±320mV по полной шкале

Расчет тока: ток = напряжение шунта / значение сопротивления шунта

Расчет мощности: мощность = напряжение шины × значение тока

Разрешение ADC: 16-битный, время преобразования настраиваемое от 84 мкм до 8,244 мс

Рекомендации по проектированию ПКБ дляINA219BIDR:

Размещение шунтового резистора: поместите шунтовые резисторы как можно ближе к INA219BIDR, используя соединения Кельвина для минимизации воздействия паразитарной резистентности

Отсоединение питания: поместите керамический конденсатор 1μF вблизи булава Vs, чтобы обеспечить стабильное питание

Термоуправление: хотя INA219BIDR имеет низкое потребление энергии, рассеивание тепла все равно следует учитывать при применении при высокой температуре окружающей среды.

Проводка I2C: Сохраняйте линии сигналов SCL и SDA как можно короче и добавляйте соответствующие резисторы подтяжки, если это необходимо

Типичные сценарии примененияINA219BIDR

1Промышленная автоматизация и управление двигателями

В системах ПЛК, сервоприводах и промышленных роботах INA219BIDR может контролировать ток фазы двигателя и напряжение шины в режиме реального времени, обеспечивая точное управление замкнутым циклом и защиту от перенапряжения.Его высокая сторона способность обнаружения тока избегает помех земной цепи, в то время как широкий температурный диапазон обеспечивает стабильную работу на фабрике.

2Возобновляемая энергия и системы хранения энергии

В фотоэлектрических инверторах, системах управления аккумуляторами (BMS) и зарядных станциях устройство INA219BIDR используется для мониторинга потока энергии,точное измерение токов зарядки и разрядки и мощности для оптимизации эффективности системыЕе двунаправленная способность измерения особенно подходит для систем хранения энергии, позволяя одновременно контролировать состояние питания сети и зарядки/разрядки батареи.

3Потребительская электроника и интеллектуальные устройства

Для ноутбуков, зарядных устройств для смартфонов и умных домашних устройств компактный размер и низкое потребление энергии INA219BIDR делают его идеальным выбором для управления энергопотреблением.,внедрять интеллектуальные стратегии энергосбережения и передавать данные в основной модуль управления через интерфейс I2C.

4- коммуникационная инфраструктура

В базовых станциях, маршрутизаторах и коммутаторах 5G устройство INA219BIDR используется для мониторинга тока и мощности в сетях распределения электроэнергии, что помогает оптимизировать использование энергии и обнаруживать неисправности.Его высокая точность обеспечивает надежность управления питанием в коммуникационном оборудовании.