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INA226: 关于负电源电压、电流检测

Part Number:INA226

利用INA226检测负电源电压电流,官方是有一个案例的

文档编号zhcu355a

在我的设计中,不允许使用被监测电源产生INA226的工作电压5V,所以我做了如下设计:

1.A_PWR_N12V_OUT_R是被监测的-12V电源

2.A_PWR_N12V_OUT这个信号点是连接负载的,负载连接在A_PWR_N12V_OUT与DGND之间

3.VDD_P15V与VDD_N15V是同样以DGND为参考的±15V电源

4.参照zhcu355a,将IIC隔离电源与INA226挂接在-15V电源轨上,并利用1N4732A产生可供这两颗芯片工作的电压

5.将负载连接点电压经过反相器后,连接至INA226的VBUS点

实际测试发现,采集的VBUS利用码值计算为27,这是正常的,因为VBUS对DGND是12V,INA226的GND挂接在-15V(相对DGND)参考平面。

但是采集电流时,发现工作不正常

我在A_PWR_N12V_OUT与DGND之间连接了5.1K电阻,理论负载电流为2.353mA实际测试通过码值计算为4.3mA

我在A_PWR_N12V_OUT与DGND之间连接了2K电阻,理论负载电流为6mA实际测试通过码值计算为7.85mA

我不清楚是哪里出了问题,麻烦大家帮忙看下,谢谢

Amy Luo:

您好,

您可以再重新附一下电路图吗?因为点开是蓝色和红色线路看不清

您读取的differential shunt电压正常吗?

您最大测量电流是多少?RSHUNT 电阻是多少?计算的Calibration 寄存器值是多少?

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user78960159:

您好 感谢帮助

我截取了图片 您看下 您提到的那些我的原理图注意里应该都有

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Amy Luo:

R17这里应该有个电流流过RSHUNT 电阻,因为运放两输入脚虚短,4脚电压是0V。那么实际总的负载应该是RL//R17+RSHUNT,这样R17=10K,RL=5.1K,实际电流应该是12V/(RL//R17+RSHUNT)约为3.55mA,与您实际测得还是对不上,所以请您确认下R17是10K电阻吗?

我还想知道Rshunt电压的电压实际是多少?测得的是多少?如果这里对不上,那应该是测量接线问题,如果这里对的上,那应该是理论负载电流计算问题

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user78960159:

您好 感谢您的帮助 由于Rshunt电阻上的压降比较小(50mohm的采样电阻 x 几个mA的电流)我手边没有高精度的万用表,所以这个指标一直没有给您测量

不过现在问题基本解决了,如您所说,确实是我的反相器电路部分带来的问题,使有额外的电流流经采样电阻,导致电流采集值偏大

之前的测量记录有些问题,我今天又重新测试了一下,并确认了R16、R17确实为10Kohm(电阻外壳标01C)

空载条件下,电流采集值为2.05mA~2.1mA,至于为什么是这个数值,我现在其实也不清楚

接2Kohm电阻负载,电流采集值为8.05mA~8.1mA(理论值为6mA)

接4Kohm电阻负载,电流采集值为5.05mA~5.1mA(理论值为3mA)

接5.1Kohm电阻负载,电流采集值为4.4mA~4.45mA(理论值为2.35mA)

从测量结果可以看出,采集值减去空载时的电流值正好就是负载电流值

随后,我将R16、R17换成100Kohm电阻,测得空载下的电流采集值为0.15mA,这个偏置值对于我的测量结果没有什么影响。

测量2Kohm、4Kohm、5.1Kohm负载下的负载电流和理论值基本也就是差这150uA(0.15mA)。

下面我把我的电路图再重新贴出一下

上图为INA226及反相器部分

上图为负电源轨INA226电源部分

上图为隔离芯片设计

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Amy Luo:

感谢反馈!

您可以断开R17的连接,不测量VBUS电压,仅测量采样电阻上的电流吗?我想看下这个大约2mA的电流具体来自哪里?是否都来自这个反向比例电路?

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