مدونة الشركة حول TI INA219BIDR جهاز مراقبة طاقة التيار الثنائي الاتجاه مع واجهة I2C

إيه تيINA219BIDRجهاز مراقبة طاقة التيار الثنائي الاتجاه مع واجهة I2C

في تصميم الأنظمة الإلكترونية اليوم، أصبح مراقبة التيار والطاقة الدقيقة عاملاً حاسماً في تحسين كفاءة استخدام الطاقة وتحسين أداء النظام.شركة شينزين مينغجيادا الإلكترونية المحدودةكمورد محلي رائد للمكونات الإلكترونية، يوفر TIINA219BIDRأجهزة مراقبة التيار / الطاقة ثنائية الاتجاه مع صفر تحرك للصناعات مثل الأتمتة الصناعية والطاقة الجديدة والإلكترونيات الاستهلاكية.

INA219BIDRلمحة عامة عن المنتج وملاحظات فنية

INA219BIDR هو جهاز مراقبة للتيار والطاقة ثنائي الاتجاه عالي الدقة في حزمة SOIC-8 ، مع واجهة متوافقة مع I2C أو SMBus ،مصممة خصيصًا للتطبيقات التي تتطلب إدارة طاقة دقيقةجهاز INA219BIDR يراقب في وقت واحد انخفاض الجهد عبر مقاومة التحويل وجهد إمدادات الطاقة الحافلة،تحقيق قياسات عالية الدقة من خلال جهاز ADC المدمج 16 بت ومضخم مكاسب قابل للبرمجة (PGA).

تعد بنية الزحف الصفري واحدة من المزايا التقنية الأساسية لـ INA219BIDR. مقارنة مع حلول مراقبة التيار التقليدية ، فإن فولتاج تعويض المدخل (Vos) منخفض إلى 50 μV ،ضمان قياسات عالية الدقة من 0دقة 0.5٪ على نطاق واسع من درجات الحرارة من -40 °C إلى + 125 °C ، والقضاء على أخطاء القياس الناجمة عن تغيرات درجة الحرارة.هذه السمة تجعلها مناسبة بشكل خاص للتطبيقات الصناعية مع التشغيل لفترة طويلة وتقلبات كبيرة في درجة حرارة البيئة.

المواصفات التقنية الرئيسيةINA219BIDRتشمل:

نطاق الجهد في الحافلة: 0V إلى 26V، يغطي متطلبات معظم أنظمة الجهد المنخفض

فولتاج التغذية: 3 فولت إلى 5.5 فولت للعمل مع إمدادات واحدة ، مع استهلاك التيار الحد الأقصى لـ 1mA فقط

واجهة الاتصال: واجهة I2C / SMBus القياسية ، تدعم 16 عنوانًا قابلًا للبرمجة

نوع الحزمة: المعيار الصناعي SOIC-8 ، مما يسهل تخطيط PCB واللحام

الخصائص الوظيفية ومزايا تكامل النظامINA219BIDR

يدمج INA219BIDR العديد من الميزات المتقدمة ، مما يسهل بشكل كبير تصميم النظام ويعزز موثوقية القياس.قيمة المعايرة القابلة للبرمجة جنبا إلى جنب مع مضاعف داخلي تتيح القراءة المباشرة لقيم التيار (آمبر) وحساب قيم الطاقة (واط) من خلال سجل مضاعف إضافيهذا التصميم المتكامل يلغي الحاجة إلى دوائر حساب خارجية، مما يقلل من تكاليف BOM ومساحة PCB.

القدرة على مراقبة التيار الثنائي الاتجاه تمكن الجهاز من قياس تدفق التيار الأمامي والعكسي في وقت واحد.مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للتطبيقات مثل إدارة شحن / تفريغ البطارية ودفع المحركات التي تتطلب مراقبة تدفق الطاقة ثنائي الاتجاهمن خلال تكوين PGA الداخلية (المكاسب قابلة للبرمجة إلى ± 40 mV ، ± 80 mV ، ± 160 mV ، أو ± 320 mV) ، يمكن للمصممين التكيف بمرونة مع القيم المختلفة لمقاومة الشنت ،تحسين نطاق القياس ودقة.

واجهة INA219BIDR I2C تدعم الاتصالات في الوضع القياسي (100kHz) والوضع السريع (400kHz) ، مع 16 عنوانًا قابلًا للبرمجة (يتم تكوينها عبر دبوس A0 و A1) ،تسهيل توصيل عقد مراقبة متعددة على نفس الحافلةيمكن برمجة خيارات التصفية الداخلية لقمع الضوضاء عالية التردد بشكل فعال وتحسين استقرار القياس.

خصائص INA219BIDR منخفضة الطاقة (تيار تشغيل نموذجي 1mA) تجعلها مثالية للأجهزة المحمولة والموفرة بالبطاريات.نطاق درجة حرارة عملها الواسع (-40 درجة مئوية إلى + 125 درجة مئوية) يضمن التشغيل الموثوق به في البيئات القاسية، تلبية متطلبات التطبيق الصناعي والسيارات.

الخصائص الكهربائيةINA219BIDR:

قياس الجهد في الحافلة: 0V إلى 26V، دقة 3.2mV/LSB

قياس فولتاج الشنت: يعتمد على إعدادات PGA ، حتى ± 320mV كامل المقياس

حساب التيار الحالي: التيار = فولتاج الشنت / قيمة مقاومة الشنت

حساب الطاقة: الطاقة = جهد الحافلة × القيمة الحالية

دقة ADC: 16-بيت، وقت التحويل قابلة للتكوين من 84μs إلى 8.244ms

توصيات تصميم PCBINA219BIDR:

تخطيط المقاومة التشنجية: ضع المقاومات التشنجية أقرب ما يمكن إلى أقواس IN + و IN- من INA219BIDR ، باستخدام اتصالات Kelvin لتقليل تأثير المقاومة الطفيلية

فصل الطاقة: ضع مكثف سيراميكي 1μF بالقرب من دبوس Vs لضمان إمدادات الطاقة المستقرة

إدارة الحرارة: على الرغم من أن INA219BIDR يحتوي على استهلاك طاقة منخفض ، إلا أنه لا يزال ينبغي النظر في تبديد الحرارة في التطبيقات عالية درجة حرارة البيئة

الأسلاك I2C: الحفاظ على خطوط إشارة SCL و SDA قصيرة قدر الإمكان وإضافة المقاومات المناسبة للاستقطاب إذا لزم الأمر

سيناريوهات تطبيق نموذجيةINA219BIDR

1الأتمتة الصناعية والتحكم في المحركات

في أنظمة PLC، المحركات الخدمية، والروبوتات الصناعية، يمكن أن INA219BIDR مراقبة محرك مرحلة التيار والجهد الحافل في الوقت الحقيقي، مما يتيح التحكم الدقيق في الحلقة المغلقة وحماية التيار الزائد.قدرته على اكتشاف التيار الكهربائي يمنع التداخل في الحلقة الأرضية، في حين أن نطاق درجة الحرارة الواسع يضمن التشغيل المستقر في بيئات المصنع.

2الطاقة المتجددة وأنظمة تخزين الطاقة

في محولات الطاقة الكهروضوئية، وأنظمة إدارة البطارية (BMS) ، ومحطات الشحن، يستخدم جهاز INA219BIDR لمراقبة تدفق الطاقة،قياس دقيق لتيارات الشحن والتفريغ والطاقة لتحسين كفاءة النظامقدرة القياس ثنائية الاتجاه مناسبة بشكل خاص لأنظمة تخزين الطاقة ، مما يتيح المراقبة المتزامنة لتزويد الطاقة بالشبكة وحالة شحن / تفريغ البطارية.

3الإلكترونيات الاستهلاكية والأجهزة الذكية

بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة وشواحن الهواتف الذكية والأجهزة المنزلية الذكية ، فإن الحجم المدمج لـ INA219BIDR وانخفاض استهلاك الطاقة يجعلها خيارًا مثاليًا لإدارة الطاقة. يمكنه مراقبة استهلاك الطاقة للأجهزة,تنفيذ استراتيجيات ذكية لتوفير الطاقة ، ونقل البيانات إلى وحدة التحكم الرئيسية عبر واجهة I2C.

4البنية التحتية للاتصالات

في محطات قاعدة 5G والموجهات والمفاتيح، يستخدم جهاز INA219BIDR لمراقبة التيار والطاقة في شبكات توزيع الطاقة، مما يساعد على تحسين استخدام الطاقة وكشف الأخطاء.دقة عالية تضمن موثوقية إدارة الطاقة في معدات الاتصالات.