德州儀器INA226AQDGSRQ1監(jiān)控和復(fù)位芯片中文資料

一、引言

德州儀器（Texas Instruments，簡(jiǎn)稱TI）作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。INA226AQDGSRQ1是TI推出的一款高性能的電流、電壓及功率監(jiān)控芯片，具備高精度、雙向監(jiān)控、I2C或SMBUS兼容接口等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)控制、通信設(shè)備及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。本文將詳細(xì)介紹INA226AQDGSRQ1的型號(hào)類型、工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用及主要參數(shù)。

　　廠商名稱：TI德州儀器

　　元件分類：監(jiān)控和復(fù)位芯片

　　中文描述： 具有警報(bào)功能的AEC-Q100、36V、16位、超精密、I2C輸出電流/電壓/功率監(jiān)控器

　　英文描述： AEC-Q100，36V，Bi-Directional，High Accuracy，Low-/High-Side，I2C Out Current/Power Monitor w/Alert

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　　INA226AQDGSRQ1概述

　　INA226-Q1是一款分流/功率監(jiān)視器，具有I2C?或SMBUS兼容接口。該器件監(jiān)視分流壓降和總線電源電壓?？删幊绦?zhǔn)值、轉(zhuǎn)換時(shí)間和取平均值功能與內(nèi)部乘法器相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)電流值（單位為安培）和功率值（單位為瓦）的直接讀取。

　　INA226-Q1可在0V至36V的共?？偩€電壓范圍內(nèi)感測(cè)電流，與電源電壓無關(guān)。該器件由一個(gè)2.7V至5.5V的單電源供電，電源電流典型值為330?A。該器件的額定工作溫度范圍為–40°C至125°C，I2C兼容接口上具有多達(dá)16個(gè)可編程地址。

　　INA226AQDGSRQ1中文參數(shù)

　　制造商:Texas Instruments

　　產(chǎn)品種類:電流和電力監(jiān)控器、調(diào)節(jié)器

　　產(chǎn)品:Current and Power Monitors

　　感應(yīng)方式:High or Low Side

　　電源電壓-最大:5.5 V

　　電源電壓-最小:2.7 V

　　工作電源電流:420 uA

　　準(zhǔn)確性:0.1%

　　最小工作溫度:-40 C

　　最大工作溫度:+125 C

　　安裝風(fēng)格:SMD/SMT

　　封裝/箱體:MSOP-10

　　資格:AEC-Q100

　　特點(diǎn):Alert Function，Bi-directional，Low-side Capable

　　輸入電壓范圍:2.7 V to 5.5 V

　　INA226AQDGSRQ1引腳圖

二、型號(hào)類型

INA226AQDGSRQ1是TI公司INA226系列中的一員，該系列芯片專為高精度電流、電壓及功率監(jiān)控而設(shè)計(jì)。INA226AQDGSRQ1具體型號(hào)中的“AQDGSRQ1”代表其特定的封裝、規(guī)格及質(zhì)量等級(jí)，滿足AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，適用于汽車電子等高可靠性要求的應(yīng)用場(chǎng)景。

三、工作原理

INA226AQDGSRQ1的工作原理基于分流電阻法和電壓監(jiān)測(cè)技術(shù)。該芯片通過監(jiān)測(cè)分流電阻上的壓降以及總線電源電壓，結(jié)合內(nèi)部的高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和乘法器，直接計(jì)算出電流（以安培為單位）和功率（以瓦特為單位）的值。同時(shí)，該芯片還支持可編程校準(zhǔn)值、轉(zhuǎn)換時(shí)間和取平均值功能，進(jìn)一步提高了測(cè)量精度。

具體來說，當(dāng)電流通過分流電阻時(shí)，會(huì)在電阻兩端產(chǎn)生壓降。INA226AQDGSRQ1通過檢測(cè)這個(gè)壓降，并結(jié)合預(yù)設(shè)的電阻值，計(jì)算出電流大小。同時(shí)，該芯片還監(jiān)測(cè)總線電源電壓，通過內(nèi)部計(jì)算得到功率值。此外，該芯片還具備警報(bào)功能，當(dāng)監(jiān)測(cè)到的電流、電壓或功率超出預(yù)設(shè)閾值時(shí)，會(huì)觸發(fā)警報(bào)信號(hào)，提醒系統(tǒng)采取措施。

四、特點(diǎn)

1. 高精度：INA226AQDGSRQ1采用16位ADC，結(jié)合內(nèi)部高精度乘法器，實(shí)現(xiàn)了0.1%的電流和功率測(cè)量精度。

2. 雙向監(jiān)控：該芯片能夠同時(shí)監(jiān)控正向和負(fù)向電流，適用于雙向電流的應(yīng)用場(chǎng)景。

3. I2C/SMBUS兼容接口：通過I2C或SMBUS接口，可以方便地與微控制器或其他數(shù)字電路進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。

4. 可編程校準(zhǔn)值：支持可編程校準(zhǔn)值設(shè)置，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的分流電阻值進(jìn)行校準(zhǔn)，提高測(cè)量精度。

5. 警報(bào)功能：具備電流、電壓及功率超限警報(bào)功能，能夠在異常情況下及時(shí)提醒系統(tǒng)采取措施。

6. 寬共模電壓范圍：能夠在0V至36V的共模電壓范圍內(nèi)工作，與電源電壓無關(guān)。

7. 低功耗：采用2.7V至5.5V單電源供電，典型功耗僅為330μA。

五、應(yīng)用

INA226AQDGSRQ1憑借其高精度、雙向監(jiān)控及I2C/SMBUS兼容接口等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

1. 汽車電子：在汽車電子控制系統(tǒng)中，INA226AQDGSRQ1可用于監(jiān)控電池電流、電機(jī)電流及系統(tǒng)功率等關(guān)鍵參數(shù)，確保汽車控制系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

2. 工業(yè)控制：在工業(yè)控制系統(tǒng)中，該芯片可用于監(jiān)控電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流、電源輸入電流及系統(tǒng)功耗等，實(shí)現(xiàn)精確的能源管理和故障預(yù)警。

3. 通信設(shè)備：在通信設(shè)備中，INA226AQDGSRQ1可用于監(jiān)控電源模塊的電流和功率輸出，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和高效能源利用。

4. 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，該芯片可用于遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)智能化管理和維護(hù)。

六、主要參數(shù)

1. 電源電壓：

• 最小電源電壓：2.7V

• 最大電源電壓：5.5V

2. 工作電源電流：典型值為330μA（實(shí)際使用中可能因具體配置和負(fù)載而有所不同）

3. 測(cè)量精度：0.1%

4. 共模電壓范圍：0V至36V

5. 工作溫度范圍：

• 最小工作溫度：-40°C

• 最大工作溫度：+125°C

6. 接口：I2C或SMBUS兼容接口

7. 封裝/箱體：MSOP-10

8. 可編程地址：I2C接口上具有多達(dá)16個(gè)可編程地址

9. 警報(bào)功能：支持電流、電壓及功率超限警報(bào)

10. 感應(yīng)方式：支持高邊或低邊感應(yīng)

11. 模擬特性

• 電壓測(cè)量范圍：INA226AQDGSRQ1能夠測(cè)量廣泛的電壓范圍，通常包括從接近地電位到接近電源電壓的值，具體取決于其內(nèi)部設(shè)計(jì)的電壓參考和ADC的輸入范圍。

• 電流測(cè)量范圍：通過選擇合適的分流電阻，INA226AQDGSRQ1可以測(cè)量從微安級(jí)到數(shù)十安培的電流，具體范圍取決于分流電阻的阻值和系統(tǒng)的最大電流。

• 動(dòng)態(tài)范圍：芯片具有較大的動(dòng)態(tài)范圍，能夠同時(shí)適應(yīng)低電流和高電流的應(yīng)用場(chǎng)景，而無需更換芯片或調(diào)整設(shè)置。

12. 數(shù)字特性

• ADC分辨率：如前所述，INA226AQDGSRQ1采用16位ADC，提供了高精度的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換，確保了電流和電壓測(cè)量的準(zhǔn)確性。

• 通信速率：通過I2C或SMBUS接口，芯片可以與微控制器等設(shè)備進(jìn)行高速通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和處理。

• 數(shù)據(jù)刷新率：用戶可以根據(jù)需要設(shè)置ADC的轉(zhuǎn)換速率，以平衡測(cè)量精度和系統(tǒng)功耗。

13. 保護(hù)功能

• 過壓保護(hù)：當(dāng)監(jiān)測(cè)到的電壓超出預(yù)設(shè)的安全范圍時(shí)，芯片將觸發(fā)警報(bào)信號(hào)，防止系統(tǒng)受到損壞。

• 過流保護(hù)：同樣，當(dāng)電流超出預(yù)設(shè)閾值時(shí)，芯片也會(huì)發(fā)出警報(bào)，并可根據(jù)需要采取進(jìn)一步的保護(hù)措施，如切斷電源或降低負(fù)載。

14. 校準(zhǔn)與配置

• 軟件校準(zhǔn)：通過I2C接口，用戶可以在軟件中對(duì)芯片進(jìn)行校準(zhǔn)，以消除由于制造過程中的微小差異而導(dǎo)致的測(cè)量誤差。

• 可編程配置：芯片內(nèi)部寄存器允許用戶根據(jù)需要配置各種參數(shù)，如ADC的轉(zhuǎn)換速率、警報(bào)閾值等。

七、應(yīng)用實(shí)例

以汽車電子為例，INA226AQDGSRQ1可以應(yīng)用于電池管理系統(tǒng)（BMS）中，實(shí)時(shí)監(jiān)控電池的充放電電流、電壓以及功率輸出。通過高精度的測(cè)量，BMS可以精確計(jì)算電池的剩余電量（SOC）、健康狀態(tài)（SOH）以及功率狀態(tài)（SOP），為駕駛員提供準(zhǔn)確的電池信息，并優(yōu)化能量管理策略，延長(zhǎng)電池的使用壽命。

此外，在混合動(dòng)力汽車或電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，INA226AQDGSRQ1也可用于監(jiān)控電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電流和功率輸出，確保電機(jī)在高效、安全的狀態(tài)下運(yùn)行。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電流和功率的變化，系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的故障或過載情況，并采取相應(yīng)的保護(hù)措施，防止電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)受到損壞。

八、結(jié)語

綜上所述，INA226AQDGSRQ1作為一款高性能的電流、電壓及功率監(jiān)控芯片，憑借其高精度、雙向監(jiān)控、I2C/SMBUS兼容接口以及可編程校準(zhǔn)值等特點(diǎn)，在汽車電子、工業(yè)控制、通信設(shè)備以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的不斷拓展，相信INA226AQDGSRQ1將會(huì)在未來的電子產(chǎn)品中發(fā)揮更加重要的作用。