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[参考译文] INA220:MCU 和外设的低电流监控

Guru**** 2538930 points
Other Parts Discussed in Thread: INA220, INA238

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1199168/ina220-low-current-monitoring-of-mcu-and-peripherals

器件型号:INA220
主题中讨论的其他器件: INA238

各位专家:

我们的客户 有一个物联网设备、其系统在所附图像中进行了简要概述。 在低功耗模式下、微控制器消耗的电流约为22uA。 为了确保这种模式、他们希望监控位置1或位置2的电流(他认为 LDO 之前或之后不应产生很大的差异、因为它是线性的)。 在这种情况下、您会有哪些解决方案?  上述解决方案需要通过 ADC /数字接口(如 I2C 等)将电流消耗与其主机 MCU 进行通信

我不确定这是否是解决此问题的正确论坛、但如果您提出建议和/或您可以将此问题移至最适合处理此问题的论坛(如果需要)、我将不胜感激。 谢谢你。  

此致、
Gerald

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好!

    在位置1或2中、您还将测量外设开启时的电流消耗、或关闭时的泄漏电流。 这会是个问题吗?

    当您将系统置于位置1或2时、预期的最大电流消耗是多少、因此它是系统的总电流消耗。 选择合适的器件非常重要。

    因此、如果您想使用 INA220、下面是一些基本计算:

    使用 PGA = 2时、最大分流电压= 80mV

    要以1%的精度测量22uA、我们可以使用 Rshunt = 568欧姆。 Vshunt (22uA 且 Rshunt = 568欧姆)= 12.496mV、由于最大 Vshunt (PGA = 2)= 80mV、可测量的最大电流为140.84uA。

    如果预期的最大电流较高、则可以切换 PGA。 还可以使用较低的 Vos 器件来降低 Rshunt 并扩展电流测量范围。 例如、INA238的偏移为5uV 时要好得多、因此您可以在500uV 分流电压下进行1%的误差测量。 减小 Rshunt、增大电流范围。

    此致、

    化学文摘社

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    您好 CAS、

    我们的客户还有以下其他问题:

    我们通常测量位置1的电流、因此这很好。 我们的平均电流为22uA、最大峰值为500mA-1A。

    2、话虽如此、我们希望确保系统在特定时间的电流为22uA、而不是专门测量最大电流。

    3.我们应该使用高侧还是低侧感应?

    我们在睡眠模式下的电流分布、平均电流为22uA、每2.5秒有15mA 的周期性短路峰值。 因此、要测量22uA 的平均电流、所说的15mA 峰值是否会干扰测量?

    谢谢、此致、
    Gerald

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    您好!

    1、这里的问题是、如果1A 流经电阻器、我们必须确保它可以处理功率。 这就是为什么我问这个问题。

    2、是的、计算结果为22uA。 但是、现在设计必须改变、因为我们需要能够在更高的电流下耗散功率。 因此、我们需要选择一个更小的电阻器、因为我们需要一个明显更小的电阻器、所以在如此低的电流下无法实现精度。 我们将需要校准系统或为作业选择更好的 INA。

    3、由于您使用的是低电压共模、因此这一点无关紧要。

    4、这可以在代码中忽略。 或者、您可以在更长的时间内求平均值并进行采样。

    您的客户在22uA 测量中可以承受什么误差?  

    此致、

    化学文摘社

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     您好 CAS、

    请参阅下面的客户反馈:

    1. INA220是否有启用/禁用开关? 我们只能在需要/预期为低功耗时启用此测量。 此外、15mA BLE 电流尖峰可通过代码关闭、以进一步确保仅22uA。

    2.检查(1)-如果我们仅在预期低功耗时启用 INA220、则本身不应出现此问题。 是 INA220的电阻器部分、还是我们需要将其作为电路的一部分? 我们也希望有一种方法将其从电路中切换出来。

    3、20uA 到30uA 之间的任何电流都可以正常工作、因为目前低功耗模式的范围是22uA 到25uA。 因此、这意味着误差为+-30%(如果我错了、请纠正我的错误)。

    谢谢、此致、
    Gerald

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    您好!

    1、使用配置寄存器关断 INA。

    2、电阻器是附加电路。 您可以将其从电路中切换掉、但这会引入误差(具体取决于您的操作方式)。 如果您不将其关闭、则仍然存在电阻器能够耗散该功率的问题。 将 INA220置于断电模式不会解决分流器的功率耗散问题。  

    3、好的、因此精度不是一个大问题、那么我们可以选择更小的分流器。  

    我想问、您是否只对上行低功耗模式感兴趣、为何不将分流器放在这里:

    我认为500mA-1A 不会在这里流动、因此我们对电阻器功率限制的限制将更小。

    此致、

    化学文摘社