INA226芯片资料(5)

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二、详细描述

5. 编程

INA226设备的一个重要方面是它不一定测量电流或功率。 该设备测量施加在IN+和IN-输入引脚之间的差分电压以及施加到VBUS引脚的电压。为了使设备报告电流和功率值,用户必须对电流寄存器(04h)的分辨率和应用程序中存在的分流电阻器的值进行编程,以产生施加在输入引脚之间的差分电压。功率寄存器(03h)内部设置为编程Current_LSB的25倍。Current_LSB和分流电阻值都用于计算校准寄存器值,INA226根据测量的分流和母线电压计算相应的电流和功率值。

校准寄存器根据方程式1计算。该方程包括术语Current_LSB,它是当前寄存器(04h)的LSB的编程值。用户使用此值将电流寄存器(04h)中的值转换为实际电流(安培)。

电流寄存器(04h)的最高分辨率可以通过使用基于最大预期电流的最小允许Current_LSB来获得,如方程式2所示。

虽然此值可产生最高分辨率,但通常会将Current_LSB的值选择为高于此值的最接近的整数,以简化电流寄存器(04h)和功率寄存器(03h)分别转换为安培和瓦特的过程。RSHUNT项是用于在输入引脚两端产生差分电压的外部分流器的值。

在对校准寄存器进行编程后,电流寄存器(04h)和功率寄存器(03h)根据相应的分流电压和总线电压测量值相应地更新。在校准寄存器编程之前,电流寄存器(04h)和功率寄存器(03h)保持为零。

(1)对校准寄存器进行编程

图27显示了标称10-A负载,在2-mΩ分流电阻器上产生20mV的差分电压。

INA226的总线电压在外部VBUS输入引脚处测量,在本例中,该引脚连接到IN-引脚,以测量传输到负载的电压电平。对于本例,VBUS引脚的测量值小于12 V,因为分流电阻器两端的电压降导致IN-引脚的电压为11.98 V。

对于这个例子,假设最大预期电流为15A,使用方程式2计算出current_LSB为457.7μa/bit(15 / 2^15 = 15 / 32768 = 0.000457763671)。

使用500μa/Bit或1mA/Bit的Current_LSB值将大大简化从电流寄存器(04h)和功率寄存器(03h)到安培和瓦特的转换。 对于本例,为Current_LSB选择了1mA/bit的值。将此值用于Current_LSB确实会以少量的分辨率换取用户端更简单的转换过程。在本例中使用方程式1,Current_LSB值为1mA/bit,分流电阻器为2mΩ,得出校准寄存器值为2560或A00h(0.00512 / (0.001 * 0.002) = 2560)。

然后,通过将分流电压寄存器(01h)内容的十进制值乘以校准寄存器的十进制值,然后除以2048来计算电流寄存器(04h)。 如方程式3所示:

对于这个例子,分流电压寄存器包含一个值8000(表示20mV),该值乘以校准寄存器值2560,然后除以2048,得到电流寄存器(04h)的十进制值10000,即2710h。将该值乘以1mA/位,得到示例中所述的原始10-A电平。

总线电压寄存器(02h)的LSB是固定的1.25 mV/位,这意味着VBUS引脚上存在的11.98 V导致寄存器值为2570h,或十进制等效值为9584。

注意:总线电压寄存器(02h)的MSB始终为零,因为VBUS引脚只能测量正电压。

然后,通过将电流寄存器的十进制值10000乘以总线电压寄存器(02h)的十进制值9584,然后除以20000来计算功率寄存器(03h)。如方程式4所定义:

对于本例,功率寄存器(03h)的结果为12B8h,或十进制等效值4792。将此结果乘以功率LSB(1×10--3 Current_LSB的25倍),功率计算结果为(4792×25 mW/bit),即119.82 W。功率LSB与Current_LSB的固定比率为25。

对于这个例子,编程的1mA/位Current_LSB导致功率LSB为25mW/位。该比率在内部编程,以确保功率计算的缩放在可接受的范围内。手动计算输送到负载的功率将使用11.98 V的总线电压(12 VCM--20 mV分流压降)乘以10 A的负载电流,得出119.8 W的结果。

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