德州仪器INA226AQDGSRQ1监控和复位芯片中文资料

一、引言

德州仪器（Texas Instruments，简称TI）作为全球领先的半导体公司，其产品广泛应用于各种电子设备中。INA226AQDGSRQ1是TI推出的一款高性能的电流、电压及功率监控芯片，具备高精度、双向监控、I2C或SMBUS兼容接口等特点，广泛应用于汽车、工业控制、通信设备及物联网等领域。本文将详细介绍INA226AQDGSRQ1的型号类型、工作原理、特点、应用及主要参数。

　　厂商名称：TI德州仪器

　　元件分类：监控和复位芯片

　　中文描述： 具有警报功能的AEC-Q100、36V、16位、超精密、I2C输出电流/电压/功率监控器

　　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/功率监视器，具有I2C?或SMBUS兼容接口。该器件监视分流压降和总线电源电压。可编程校准值、转换时间和取平均值功能与内部乘法器相结合，可实现电流值（单位为安培）和功率值（单位为瓦）的直接读取。

　　INA226-Q1可在0V至36V的共模总线电压范围内感测电流，与电源电压无关。该器件由一个2.7V至5.5V的单电源供电，电源电流典型值为330?A。该器件的额定工作温度范围为–40°C至125°C，I2C兼容接口上具有多达16个可编程地址。

　　INA226AQDGSRQ1中文参数

　　制造商:Texas Instruments

　　产品种类:电流和电力监控器、调节器

　　产品:Current and Power Monitors

　　感应方式:High or Low Side

　　电源电压-最大:5.5 V

　　电源电压-最小:2.7 V

　　工作电源电流:420 uA

　　准确性:0.1%

　　最小工作温度:-40 C

　　最大工作温度:+125 C

　　安装风格:SMD/SMT

　　封装/箱体:MSOP-10

　　资格:AEC-Q100

　　特点:Alert Function，Bi-directional，Low-side Capable

　　输入电压范围:2.7 V to 5.5 V

　　INA226AQDGSRQ1引脚图

二、型号类型

INA226AQDGSRQ1是TI公司INA226系列中的一员，该系列芯片专为高精度电流、电压及功率监控而设计。INA226AQDGSRQ1具体型号中的“AQDGSRQ1”代表其特定的封装、规格及质量等级，满足AEC-Q100标准，适用于汽车电子等高可靠性要求的应用场景。

三、工作原理

INA226AQDGSRQ1的工作原理基于分流电阻法和电压监测技术。该芯片通过监测分流电阻上的压降以及总线电源电压，结合内部的高精度模数转换器（ADC）和乘法器，直接计算出电流（以安培为单位）和功率（以瓦特为单位）的值。同时，该芯片还支持可编程校准值、转换时间和取平均值功能，进一步提高了测量精度。

具体来说，当电流通过分流电阻时，会在电阻两端产生压降。INA226AQDGSRQ1通过检测这个压降，并结合预设的电阻值，计算出电流大小。同时，该芯片还监测总线电源电压，通过内部计算得到功率值。此外，该芯片还具备警报功能，当监测到的电流、电压或功率超出预设阈值时，会触发警报信号，提醒系统采取措施。

四、特点

1. 高精度：INA226AQDGSRQ1采用16位ADC，结合内部高精度乘法器，实现了0.1%的电流和功率测量精度。

2. 双向监控：该芯片能够同时监控正向和负向电流，适用于双向电流的应用场景。

3. I2C/SMBUS兼容接口：通过I2C或SMBUS接口，可以方便地与微控制器或其他数字电路进行通信，实现远程监控和控制。

4. 可编程校准值：支持可编程校准值设置，可以根据实际应用的分流电阻值进行校准，提高测量精度。

5. 警报功能：具备电流、电压及功率超限警报功能，能够在异常情况下及时提醒系统采取措施。

6. 宽共模电压范围：能够在0V至36V的共模电压范围内工作，与电源电压无关。

7. 低功耗：采用2.7V至5.5V单电源供电，典型功耗仅为330μA。

五、应用

INA226AQDGSRQ1凭借其高精度、双向监控及I2C/SMBUS兼容接口等特点，广泛应用于以下领域：

1. 汽车电子：在汽车电子控制系统中，INA226AQDGSRQ1可用于监控电池电流、电机电流及系统功率等关键参数，确保汽车控制系统的安全性和稳定性。

2. 工业控制：在工业控制系统中，该芯片可用于监控电机驱动电流、电源输入电流及系统功耗等，实现精确的能源管理和故障预警。

3. 通信设备：在通信设备中，INA226AQDGSRQ1可用于监控电源模块的电流和功率输出，确保设备的稳定运行和高效能源利用。

4. 物联网设备：在物联网设备中，该芯片可用于远程监控和控制设备的运行状态，实现智能化管理和维护。

六、主要参数

1. 电源电压：

• 最小电源电压：2.7V

• 最大电源电压：5.5V

2. 工作电源电流：典型值为330μA（实际使用中可能因具体配置和负载而有所不同）

3. 测量精度：0.1%

4. 共模电压范围：0V至36V

5. 工作温度范围：

• 最小工作温度：-40°C

• 最大工作温度：+125°C

6. 接口：I2C或SMBUS兼容接口

7. 封装/箱体：MSOP-10

8. 可编程地址：I2C接口上具有多达16个可编程地址

9. 警报功能：支持电流、电压及功率超限警报

10. 感应方式：支持高边或低边感应

11. 模拟特性

• 电压测量范围：INA226AQDGSRQ1能够测量广泛的电压范围，通常包括从接近地电位到接近电源电压的值，具体取决于其内部设计的电压参考和ADC的输入范围。

• 电流测量范围：通过选择合适的分流电阻，INA226AQDGSRQ1可以测量从微安级到数十安培的电流，具体范围取决于分流电阻的阻值和系统的最大电流。

• 动态范围：芯片具有较大的动态范围，能够同时适应低电流和高电流的应用场景，而无需更换芯片或调整设置。

12. 数字特性

• ADC分辨率：如前所述，INA226AQDGSRQ1采用16位ADC，提供了高精度的模拟到数字转换，确保了电流和电压测量的准确性。

• 通信速率：通过I2C或SMBUS接口，芯片可以与微控制器等设备进行高速通信，实现数据的实时传输和处理。

• 数据刷新率：用户可以根据需要设置ADC的转换速率，以平衡测量精度和系统功耗。

13. 保护功能

• 过压保护：当监测到的电压超出预设的安全范围时，芯片将触发警报信号，防止系统受到损坏。

• 过流保护：同样，当电流超出预设阈值时，芯片也会发出警报，并可根据需要采取进一步的保护措施，如切断电源或降低负载。

14. 校准与配置

• 软件校准：通过I2C接口，用户可以在软件中对芯片进行校准，以消除由于制造过程中的微小差异而导致的测量误差。

• 可编程配置：芯片内部寄存器允许用户根据需要配置各种参数，如ADC的转换速率、警报阈值等。

七、应用实例

以汽车电子为例，INA226AQDGSRQ1可以应用于电池管理系统（BMS）中，实时监控电池的充放电电流、电压以及功率输出。通过高精度的测量，BMS可以精确计算电池的剩余电量（SOC）、健康状态（SOH）以及功率状态（SOP），为驾驶员提供准确的电池信息，并优化能量管理策略，延长电池的使用寿命。

此外，在混合动力汽车或电动汽车的电机驱动系统中，INA226AQDGSRQ1也可用于监控电机驱动器的电流和功率输出，确保电机在高效、安全的状态下运行。通过实时监测电流和功率的变化，系统可以及时发现潜在的故障或过载情况，并采取相应的保护措施，防止电机和驱动系统受到损坏。

八、结语

综上所述，INA226AQDGSRQ1作为一款高性能的电流、电压及功率监控芯片，凭借其高精度、双向监控、I2C/SMBUS兼容接口以及可编程校准值等特点，在汽车电子、工业控制、通信设备以及物联网设备等领域中都有着广泛的应用前景。随着技术的不断进步和应用的不断拓展，相信INA226AQDGSRQ1将会在未来的电子产品中发挥更加重要的作用。