회사 블로그 TI INA219BIDR I2C 인터페이스와 함께 제로 드리프트 양방향 전류 전력 모니터

ITINA219BIDRI2C 인터페이스와 함께 제로 드리프트 양방향 전류 전력 모니터

오늘날의 전자 시스템 설계에서 정확한 전류와 전력 모니터링은 에너지 효율을 향상시키고 시스템 성능을 최적화하는 데 중요한 요소가되었습니다.첸젠 밍지아다 전자제품 회사, Ltd.국내 전자 부품 공급 업체 중 한 명으로서 TI는INA219BIDR산업 자동화, 신에너지 및 소비자 전자제품과 같은 산업용 제로 드라이브 양방향 전류/전력 모니터

INA219BIDR제품 개요 및 기술 하이라이트

INA219BIDR는 I2C 또는 SMBus 호환 인터페이스를 갖춘 SOIC-8 패키지에 장착된 고정도 양방향 전류 및 전력 모니터입니다.정밀 전력 관리를 요구하는 애플리케이션에 특별히 설계된INA219BIDR 장치는 동시에 션트 저항과 버스 전원 공급 전압을 통해 전압 하락을 모니터링합니다.내장된 16비트 ADC와 프로그래밍 가능한 가이드 앰플리퍼 (PGA) 를 통해 고정도 측정을 달성합니다..

제로 드리프트 아키텍처는 INA219BIDR의 핵심 기술 장점 중 하나입니다. 전통적인 전류 모니터링 솔루션에 비해 입력 오프셋 전압 (Vos) 은 50μV에 불과합니다.0의 높은 정밀도 측정을 보장합니다.-40°C~+125°C의 넓은 온도 범위에서 0.5%의 정확도를 가지며, 온도 변화로 인한 측정 오류를 제거합니다.이 특징은 특히 장기적인 작동과 중요한 환경 온도 변동과 함께 산업용 애플리케이션에 적합합니다..

주요 기술 사양INA219BIDR다음을 포함합니다.

버스 전압 범위: 0V에서 26V까지, 대부분의 저전압 시스템의 요구 사항을 포함합니다.

공급 전압: 3V ~ 5.5V 단일 공급 작동, 최대 전류 소비 1mA 만

통신 인터페이스: 16개의 프로그래밍 가능한 주소를 지원하는 표준 I2C/SMBus 인터페이스

패키지 유형: 산업 표준 SOIC-8, PCB 배열 및 용접을 용이하게합니다.

기능적 특징 및 시스템 통합 장점INA219BIDR

INA219BIDR는 여러 고급 기능을 통합하여 시스템 설계를 크게 단순화하고 측정 신뢰성을 향상시킵니다.내부 곱셈기와 결합 된 프로그래밍 할 수있는 캘리브레이션 값은 추가 곱셈 레지스터를 통해 전류 값 (AMP) 을 직접 읽으며 전력 값 (Watt) 을 계산 할 수 있습니다.이 통합 설계는 외부 계산 회로의 필요성을 제거하고 BOM 비용과 PCB 면적을 줄입니다.

양방향 전류 모니터링 기능으로 장치가 전류 흐름과 전류 흐름을 동시에 측정할 수 있습니다.특히 배터리 충전/폐하 관리 및 양방향 에너지 흐름을 모니터링해야 하는 모터 드라이브와 같은 애플리케이션에 적합합니다.내부 PGA를 구성함으로써 (승익은 ±40 mV, ±80 mV, ±160 mV 또는 ±320 mV로 프로그래밍 할 수 있습니다), 설계자는 셔트 저항의 다른 값에 유연하게 적응 할 수 있습니다.측정 범위와 정확성을 최적화.

INA219BIDR의 I2C 인터페이스는 표준 모드 (100kHz) 및 빠른 모드 (400kHz) 통신을 지원하며 16개의 프로그래밍 가능한 주소 (A0 및 A1 핀을 통해 구성) 를 가지고 있습니다.동일한 버스에 여러 모니터링 노드 연결을 촉진하는내부 필터링 옵션은 고주파 소음을 효과적으로 억제하고 측정 안정성을 향상시키기 위해 프로그래밍 할 수 있습니다.

INA219BIDR의 저전력 특성 (일반적인 작동 전류 1mA) 은 휴대용 및 배터리 전력 장치에 이상적입니다.그 넓은 작동 온도 범위 (-40°C ~ + 125°C) 는 가혹 한 환경 에서 신뢰성 있는 작동 을 보장 합니다, 산업 및 자동차 애플리케이션 요구 사항을 충족합니다.

전기적 특성INA219BIDR:

버스 전압 측정: 0V에서 26V 범위, 해상도 3.2mV/LSB

셔트 전압 측정: PGA 설정에 따라, 최대 ±320mV 전체 규모

전류 계산: 전류 = 셔트 전압 / 셔트 저항 값

전력 계산: 전력 = 버스 전압 × 전류 값

ADC 해상도: 16비트, 변환 시간은 84μs에서 8.244ms까지 구성할 수 있습니다.

PCB 설계 권장 사항INA219BIDR:

셔트 저항 레이아웃: 기생충 저항의 영향을 최소화하기 위해 켈빈 연결을 사용하여 INA219BIDR의 IN + 및 IN- 핀에 가능한 한 가까운 셔트 저항을 배치하십시오.

전력 분리: 안정적인 전력 공급을 보장하기 위해 Vs 핀 근처에 1μF 세라믹 콘덴시터를 배치하십시오.

열 관리: INA219BIDR은 낮은 전력 소비를 가지고 있지만, 높은 주변 온도 응용 프로그램에서 여전히 열 분산이 고려되어야합니다.

I2C 배선: SCL 및 SDA 신호 라인을 가능한 한 짧게 유지하고 필요한 경우 적절한 끌어올림 저항을 추가하십시오.

일반적인 응용 시나리오INA219BIDR

1산업 자동화 및 모터 제어

PLC 시스템, 서보 드라이브 및 산업용 로봇에서 INA219BIDR은 모터 단계 전류와 버스 전압을 실시간으로 모니터링 할 수 있으며 정확한 폐쇄 루프 제어 및 과전류 보호를 가능하게합니다.높은 측면 전류 감지 능력은 지상 루프 간섭을 피합니다, 넓은 온도 범위는 공장 환경에서 안정적인 작동을 보장합니다.

2재생 에너지 및 에너지 저장 시스템

태양광 인버터, 배터리 관리 시스템 (BMS) 및 충전소에서 INA219BIDR 장치는 에너지 흐름 모니터링에 사용됩니다.시스템 효율성을 최적화하기 위해 충전 및 배열 전류와 전력을 정확하게 측정합니다.양방향 측정 능력은 특히 에너지 저장 시스템에 적합하며, 네트워크 전력 공급 및 배터리 충전 / 배열 상태를 동시에 모니터링 할 수 있습니다.

3소비자 전자제품 및 스마트 기기

노트북 컴퓨터, 스마트 폰 충전기 및 스마트 가정 장치의 경우, INA219BIDR의 컴팩트 크기와 낮은 전력 소비가 전력 관리에 이상적인 선택이됩니다. 장치 전력 소비를 모니터링 할 수 있습니다.,지능형 에너지 절감 전략을 구현하고 I2C 인터페이스를 통해 주요 제어 MCU에 데이터를 전송합니다.

4통신 인프라

5G 베이스 스테이션, 라우터 및 스위치에서 INA219BIDR 장치는 전력 유통 네트워크의 전류와 전력을 모니터링하는 데 사용되며 에너지 사용을 최적화하고 오류를 감지하는 데 도움이됩니다.높은 정확성 은 통신 장비 의 전력 관리 의 신뢰성 을 보장 합니다.