Blog Perusahaan Tentang TI INA219BIDR Zero-Drift Bidirectional Current Power Monitor Dengan Antarmuka I2C

TI INA219BIDRMonitor Daya Arus Dua Arah Nol-Drift dengan Antarmuka I2C

Dalam desain sistem elektronik saat ini, pemantauan arus dan daya yang presisi telah menjadi faktor penting dalam meningkatkan efisiensi energi dan mengoptimalkan kinerja sistem. Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd., sebagai pemasok komponen elektronik terkemuka di dalam negeri, menyediakan TI asli INA219BIDR monitor arus/daya dua arah nol-drift untuk industri seperti otomatisasi industri, energi baru, dan elektronik konsumen.

INA219BIDR Ikhtisar Produk dan Sorotan Teknis

INA219BIDR adalah monitor arus dan daya dua arah presisi tinggi yang ditempatkan dalam paket SOIC-8, menampilkan antarmuka yang kompatibel dengan I2C atau SMBus, yang dirancang khusus untuk aplikasi yang memerlukan manajemen daya yang presisi. Perangkat INA219BIDR secara bersamaan memantau penurunan tegangan di resistor shunt dan tegangan catu daya bus, mencapai pengukuran presisi tinggi melalui ADC 16-bit bawaan dan penguat gain yang dapat diprogram (PGA).

Arsitektur nol-drift adalah salah satu keunggulan teknis utama dari INA219BIDR. Dibandingkan dengan solusi pemantauan arus tradisional, tegangan offset input (Vos) nya serendah 50 μV, memastikan pengukuran presisi tinggi dengan akurasi 0,5% di rentang suhu yang luas dari -40°C hingga +125°C, menghilangkan kesalahan pengukuran yang disebabkan oleh perubahan suhu. Fitur ini membuatnya sangat cocok untuk aplikasi industri dengan pengoperasian jangka panjang dan fluktuasi suhu lingkungan yang signifikan.

Spesifikasi teknis utama dari INA219BIDR meliputi:

Rentang tegangan bus: 0V hingga 26V, mencakup persyaratan sebagian besar sistem tegangan rendah

Tegangan catu: Pengoperasian catu tunggal 3V hingga 5.5V, dengan konsumsi arus maksimum hanya 1mA

Antarmuka komunikasi: Antarmuka I2C/SMBus standar, mendukung 16 alamat yang dapat diprogram

Jenis paket: SOIC-8 standar industri, memfasilitasi tata letak dan penyolderan PCB

Fitur fungsional dan keunggulan integrasi sistem dari INA219BIDR

INA219BIDR mengintegrasikan beberapa fitur canggih, secara signifikan menyederhanakan desain sistem dan meningkatkan keandalan pengukuran. Nilai kalibrasi yang dapat diprogramnya dikombinasikan dengan pengganda internal memungkinkan pembacaan langsung nilai arus (ampere) dan perhitungan nilai daya (watt) melalui register pengganda tambahan. Desain terintegrasi ini menghilangkan kebutuhan akan sirkuit perhitungan eksternal, mengurangi biaya BOM dan area PCB.

Kemampuan pemantauan arus dua arah memungkinkan perangkat untuk secara bersamaan mengukur aliran arus maju dan mundur, membuatnya sangat cocok untuk aplikasi seperti manajemen pengisian/pengosongan baterai dan penggerak motor yang memerlukan pemantauan aliran energi dua arah. Dengan mengkonfigurasi PGA internal (gain dapat diprogram ke ±40 mV, ±80 mV, ±160 mV, atau ±320 mV), desainer dapat secara fleksibel beradaptasi dengan nilai resistor shunt yang berbeda, mengoptimalkan rentang pengukuran dan akurasi.

Antarmuka I2C INA219BIDR mendukung mode standar (100kHz) dan mode cepat (400kHz) komunikasi, dengan 16 alamat yang dapat diprogram (dikonfigurasi melalui pin A0 dan A1), memfasilitasi koneksi beberapa node pemantauan pada bus yang sama. Opsi penyaringan internal dapat diprogram untuk secara efektif menekan noise frekuensi tinggi dan meningkatkan stabilitas pengukuran.

Karakteristik daya rendah INA219BIDR (arus operasi tipikal 1mA) membuatnya ideal untuk perangkat portabel dan bertenaga baterai. Rentang suhu pengoperasiannya yang luas (-40°C hingga +125°C) memastikan pengoperasian yang andal di lingkungan yang keras, memenuhi persyaratan aplikasi industri dan otomotif.

Karakteristik listrik dari INA219BIDR:

Pengukuran tegangan bus: Rentang 0V hingga 26V, resolusi 3.2mV/LSB

Pengukuran tegangan shunt: Tergantung pada pengaturan PGA, hingga ±320mV skala penuh

Perhitungan arus: Arus = Tegangan shunt / Nilai resistansi shunt

Perhitungan daya: Daya = Tegangan bus × Nilai arus

Resolusi ADC: 16-bit, waktu konversi dapat dikonfigurasi dari 84μs hingga 8.244ms

Rekomendasi desain PCB untuk INA219BIDR:

Tata letak resistor shunt: Tempatkan resistor shunt sedekat mungkin dengan pin IN+ dan IN- dari INA219BIDR, menggunakan koneksi Kelvin untuk meminimalkan dampak resistansi parasit

Pemisahan daya: Tempatkan kapasitor keramik 1μF di dekat pin Vs untuk memastikan catu daya yang stabil

Manajemen termal: Meskipun INA219BIDR memiliki konsumsi daya yang rendah, pembuangan panas tetap harus dipertimbangkan dalam aplikasi suhu lingkungan tinggi

Kabel I2C: Jaga agar saluran sinyal SCL dan SDA sesingkat mungkin, dan tambahkan resistor pull-up yang sesuai jika perlu

Skenario aplikasi tipikal untuk INA219BIDR

1. Otomatisasi industri dan kontrol motor

Dalam sistem PLC, penggerak servo, dan robot industri, INA219BIDR dapat memantau arus fase motor dan tegangan bus secara real time, memungkinkan kontrol loop tertutup yang presisi dan perlindungan arus lebih. Kemampuan deteksi arus sisi tinggi menghindari gangguan ground loop, sementara rentang suhu yang luas memastikan pengoperasian yang stabil di lingkungan pabrik.

2. Energi Terbarukan dan Sistem Penyimpanan Energi

Dalam inverter fotovoltaik, sistem manajemen baterai (BMS), dan stasiun pengisian daya, perangkat INA219BIDR digunakan untuk pemantauan aliran energi, secara akurat mengukur arus pengisian dan pengosongan serta daya untuk mengoptimalkan efisiensi sistem. Kemampuan pengukuran dua arahnya sangat cocok untuk sistem penyimpanan energi, memungkinkan pemantauan simultan pasokan daya listrik dan status pengisian/pengosongan baterai.

3. Elektronik Konsumen dan Perangkat Cerdas

Untuk laptop, pengisi daya ponsel pintar, dan perangkat rumah pintar, ukuran INA219BIDR yang ringkas dan konsumsi daya yang rendah menjadikannya pilihan ideal untuk manajemen daya. Ia dapat memantau konsumsi daya perangkat, menerapkan strategi hemat daya cerdas, dan mengirimkan data ke MCU kontrol utama melalui antarmuka I2C.

4. Infrastruktur Komunikasi

Di stasiun pangkalan 5G, router, dan sakelar, perangkat INA219BIDR digunakan untuk memantau arus dan daya dalam jaringan distribusi daya, membantu mengoptimalkan penggunaan energi dan mendeteksi kesalahan. Presisi tingginya memastikan keandalan manajemen daya dalam peralatan komunikasi.