Firmenblog über TI INA219BIDR Null-Drift-Bidirectional-Stromstrommonitor mit I2C-Schnittstelle

ZwischenzeitINA219BIDRNull-Drift-Bidirectional-Stromstrommonitor mit I2C-Schnittstelle

In der heutigen elektronischen Systemkonstruktion ist eine präzise Strom- und Leistungsüberwachung zu einem entscheidenden Faktor für die Verbesserung der Energieeffizienz und die Optimierung der Systemleistung geworden.Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.Als führender inländischer Lieferant von elektronischen Komponenten stellt TIINA219BIDRZwei-Wege-Strom-/Leistungsmonitore mit Nullantrieb für Industriezweige wie Industrieautomation, neue Energie und Unterhaltungselektronik.

INA219BIDRProduktübersicht und technische Merkmale

Der INA219BIDR ist ein hochpräziser bidirektionales Strom- und Leistungsmonitor, der in einem SOIC-8-Paket mit einer I2C- oder SMBus-kompatiblen Schnittstelle untergebracht ist.mit einer Breite von mehr als 10 mm,Die INA219BIDR-Anlage überwacht gleichzeitig den Spannungsrückgang über den Shuntwiderstand und die Stromversorgungsspannung des Buses.Erreichung hochpräziser Messungen durch einen eingebauten 16-Bit-ADC und einen programmierbaren Verstärker (PGA).

Die Null-Drift-Architektur ist einer der wesentlichen technischen Vorteile des INA219BIDR. Im Vergleich zu herkömmlichen Stromüberwachungslösungen beträgt die Eingangsverschiebungsspannung (Vos) nur 50 μV.Sicherstellung hochpräziser Messungen von 00,5% Genauigkeit in einem breiten Temperaturbereich von -40 °C bis +125 °C, wodurch Messfehler, die durch Temperaturänderungen verursacht werden, beseitigt werden.Diese Eigenschaft macht es besonders geeignet für industrielle Anwendungen mit langfristigem Betrieb und erheblichen Umgebungstemperaturschwankungen.

Schlüsseltechnische Spezifikationen derINA219BIDRumfassen:

Busspannungsbereich: von 0 V bis 26 V, für die Anforderungen der meisten Niederspannungssysteme

Versorgungsspannung: 3V bis 5,5V Einspeise mit einem maximalen Stromverbrauch von nur 1mA

Kommunikationsoberfläche: Standard I2C/SMBus-Schnittstelle mit Unterstützung von 16 programmierbaren Adressen

Packungsart: Industriestandard SOIC-8, der PCB-Layout und -Lötung erleichtert

Funktionsmerkmale und Systemintegrationsvorteile derINA219BIDR

Der INA219BIDR integriert mehrere fortschrittliche Funktionen, die das Systemdesign erheblich vereinfachen und die Messsicherheit erhöhen.Seine programmierbaren Kalibrierwerte in Kombination mit einem internen Multiplikator ermöglichen das direkte Ablesen der Stromwerte (Ampere) und die Berechnung der Leistungswerte (Watt) über ein zusätzliches MultiplikatorregisterDieses integrierte Design eliminiert die Notwendigkeit für externe Berechnungsschaltungen und reduziert die BOM-Kosten und die PCB-Fläche.

Mit einer bidirektionalen Stromüberwachung kann das Gerät sowohl den Vorwärts- als auch den Rückwärtsstrom gleichzeitig messen.so dass es besonders für Anwendungen wie das Lade-/Entladungsmanagement der Batterie und Motorantriebe geeignet ist, bei denen die Überwachung des bidirektionalen Energieflusses erforderlich istDurch die Konfiguration des internen PGA (Verstärkung auf ±40 mV, ±80 mV, ±160 mV oder ±320 mV programmierbar) können sich die Konstrukteure flexibel an verschiedene Werte von Shuntwiderständen anpassen.Optimierung des Messbereichs und der Genauigkeit.

Die I2C-Schnittstelle des INA219BIDR unterstützt die Kommunikation im Standardmodus (100kHz) und im Schnellmodus (400kHz) mit 16 programmierbaren Adressen (konfiguriert über die Pins A0 und A1).Erleichterung der Verbindung mehrerer Überwachungsknotenpunkte auf demselben BusDie internen Filteroptionen können so programmiert werden, dass sie das Hochfrequenzgeräusch wirksam unterdrücken und die Messstabilität verbessern.

Die Leistungseigenschaften des INA219BIDR (typischer Betriebsstrom von 1 mA) machen ihn ideal für tragbare und batteriebetriebene Geräte.Der breite Betriebstemperaturbereich (-40°C bis +125°C) sorgt für einen zuverlässigen Betrieb in rauen Umgebungen, die Anforderungen an industrielle und automobile Anwendungen erfüllen.

Elektrische Eigenschaften derINA219BIDR:

Messung der Busspannung: Bereich von 0 V bis 26 V, Auflösung 3,2 mV/LSB

Messung der Shuntspannung: Abhängig von den PGA-Einstellungen, bis zu ±320mV voller Skala

Stromberechnung: Strom = Shuntspannung / Shuntwiderstandswert

Leistungsberechnung: Leistung = Busspannung × Stromwert

ADC-Auflösung: 16-Bit, Umwandlungszeit konfigurierbar von 84 μs bis 8,244 ms

PCB-Konstruktionsempfehlungen für dieINA219BIDR:

Aufstellung des Shuntwiderstands: Platzieren Sie die Shuntwiderstände so nah wie möglich an den IN+- und IN-Pins des INA219BIDR und verwenden Sie Kelvin-Verbindungen, um die Auswirkungen des parasitären Widerstands zu minimieren.

Stromentkopplung: Stellen Sie einen Keramikkondensator von 1 μF in der Nähe des Vs-Pins an, um eine stabile Stromversorgung zu gewährleisten

Wärmeverwaltung: Obwohl der INA219BIDR einen geringen Stromverbrauch aufweist, sollte bei Anwendungen bei hoher Umgebungstemperatur die Wärmeableitung trotzdem berücksichtigt werden.

I2C-Verkabelung: Halten Sie die SCL- und SDA-Signalleitungen so kurz wie möglich und fügen Sie gegebenenfalls geeignete Aufzugswiderstände hinzu

Typische AnwendungsszenarienINA219BIDR

1Industrieautomation und Motorsteuerung

In SPS-Systemen, Servoantrieben und Industrierobotern kann der INA219BIDR den Motorphasenstrom und die Busspannung in Echtzeit überwachen, was eine präzise Schließschleifsteuerung und einen Überstromschutz ermöglicht.Die Fähigkeit zur Erkennung von Hochströmung verhindert Störungen in der Erdschleife, während der breite Temperaturbereich einen stabilen Betrieb in der Fabrik gewährleistet.

2. Erneuerbare Energien und Energiespeichersysteme

In Photovoltaik-Wechselrichtern, Batteriemanagementsystemen (BMS) und Ladestationen wird das INA219BIDR-Gerät zur Überwachung des Energieflusses verwendet.Genaue Messung von Lade- und Entladeströmen und Leistung zur Optimierung der SystemleistungSeine bidirektionale Messfähigkeit eignet sich besonders für Energiespeichersysteme und ermöglicht die gleichzeitige Überwachung der Stromversorgung des Netzes und des Lade-/Entladezustands der Batterie.

3. Verbraucherelektronik und intelligente Geräte

Für Laptops, Smartphone-Ladegeräte und Smart Home-Geräte ist die kompakte Größe und der geringe Stromverbrauch des INA219BIDR eine ideale Wahl für das Strommanagement.,die Anwendung intelligenter Stromsparstrategien und die Übertragung von Daten über die I2C-Schnittstelle an die Hauptsteuerungseinheit.

4. Kommunikationsinfrastruktur

In 5G-Basisstationen, Routern und Switches wird das INA219BIDR-Gerät zur Überwachung von Strom und Leistung in Stromverteilnetzen verwendet, um den Energieverbrauch zu optimieren und Fehler zu erkennen.Seine hohe Präzision sorgt für die Zuverlässigkeit des Strommanagements in Kommunikationsgeräten.