INA226: INA226隔离检测问题

Part Number: INA226
Other Parts Discussed in Thread: INA260

TI团队您好:

我需要在隔离电路中使用INA226检测输出电源的电流,为了准确检测电流电压值,是否需要将INA226的GND与被测电源供电?

我目前设计是这样的:输出电源放置在隔离侧,其输出电源的供电由UCC隔离芯片5V供电,GND接入UCC的地;而INA226同样由UCC的5V供电,并将其GND接入UCC的地,以确保与被测电源共地。而INA226的SDA、SCL的上拉电源,ALERT的上拉电源由ISOW隔离芯片3V3提供。

原理图如下:

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这样设计是否有问题?我通过ESP32无法检测到INA226的I2C地址(0x40),而我在隔离侧的另一个芯片(MCP4725)却可以被检测到。

  • 已经收到了您的案例,调查需要些时间,感谢您的耐心等待。

  • 您好,无法识别到INA226地址的问题是否是因为我的VS+输入5V,而SDA、SCL和Alert均是3V3上拉,导致电平不匹配?

    是否将VS+改为3V3,从而让INA226可与主控通信?是否需要将GND接入被测电源的地,从而让检测准确无误?

    我目前有两个隔离电源,一个3V3的隔离电源,一个5V的隔离电源。3V3隔离电源,用来给SDA、SCL上拉,同时给控制芯片供电;5V隔离电源,用来给压控电流源供电。而我需要使用INA226来检测压控电流源输出的电流和电压值,我该如何设计,让INA226能正确测出电流和电压?

  • 为了精确测量,INA226确实需要连接到与负载相同的GND。我们实际上有几个参考设计,对您非常有帮助:

    https://www.ti.com/tool/TIDA-00313 (Negative voltage Isolation using an INA226)

    https://www.ti.com/tool/TIDA-01608 (Positive voltage Isolation using an INA260 (integrated shunt))

  • 如果INA226不与负载共地,是不是只有电压没法准确测量,而电流可以准确测量呢?我只需要测量精确的电流值,和大概的电压值,是否可以不共地?

  • 感谢您给出的参考设计,因为我目前的设计是将负载单独隔离,因此 负载地 和 其他地 是隔开的。如果将INA226放置负载侧与负载共地,负载侧的电源是5V,那INA226 VS+输入5V,SDA、SCL、Alert是否也要上拉至5V?目前因为INA226无法通信,所以考虑将INA226移除负载侧,不与负载侧共地。这样测出的电流值能保证吗?

  • 如果INA226不与负载共地,是不是只有电压没法准确测量,而电流可以准确测量呢?

    如果两个接地线真正隔离,则这仍会导致测量电流出现问题,因为相对电压将发生变化。 如果存在设置的偏移电压,则问题就会减少。 在大多数情况下,除非地面相同,否则它不会很好地工作。 

    如果将INA226放置负载侧与负载共地,负载侧的电源是5V,那INA226 VS+输入5V,SDA、SCL、Alert是否也要上拉至5V?

    正确的方法是使INA和负载共享同一接地。 然后,INA应由与相同接地(负载接地)相关的电源(即5V)供电。 然后,对于SDA,SCL和警报,您可以将它们拉至相对于负载接地的相同5V电压,并使用数字隔离器将来自负载接地的通信转换为负载接地的5V电源,并将与MCU相同接地的不同系统电源(即5V),而该侧的电源将相对于MCU GND。 (这是在两个参考设计中执行的方法)。 

    目前因为INA226无法通信,所以考虑将INA226移除负载侧,不与负载侧共地。这样测出的电流值能保证吗?

    否,无法保证这种方式的电流值,并且总线电压也会错误。 您需要将INA保持在负载侧,并添加一个数字隔离器以使通信正常工作。