Texas Instruments INA700 I^2^C輸出數字功率監控器具有集成分流電阻器和16位Δ-Σ模數轉換器，設計用于電流檢測應用。該器件可測量在-0.3V至+40V共模電壓范圍內的上下至±15.728A的滿量程電流。INA700通過精度±0.5%的集成振蕩器報告電流、總線電壓、裸片溫度、功率、電量和電荷累積，同時在后臺執行所需的計算。其集成溫度傳感器在整個結溫范圍內的精度為±3°C。

數據手冊：*附件：Texas Instruments INA700 I2C輸出數字式功率監控器數據手冊.pdf

INA700具有低失調和低增益誤差漂移，因此可用于制造過程中不進行溫度校準的系統。該器件具有從50μs至4.12ms可選的ADC轉換時間和從1x至1024x可選的平均采樣率，這進一步幫助降低了測量數據的噪聲，并可實現過電流檢測窗口的優化。Texas Instruments INA700可采用微型PowerWCSP (DSBGA) 封裝，可最大限度減小解決方案尺寸、最大限度提高熱性能。

特性

• 低損耗集成分流電阻器
  • TA = 25°C時內阻為2mΩ
  • 額定電流：±15A（TA = 25°C時）
• 高分辨率、16位Δ-Σ ADC
  • 寬共模范圍：-0.3V至+40V
  • 報告電流、總線電壓、功率、內部溫度、電能和電荷
  • 可編程轉換時間和平均值
• 電流監控精度
  • 總測量誤差：±0.5%（5A時）
  • 失調電流：±1.5mA（最大值）
  • 增益誤差：±0.5%（5A時最大值）
  • 增益誤差漂移：±50ppm/°C（最大值）
• 功率監控精度
  • 精度：0.85%（5A時）
• 電能和電荷精度
  • 精度：1.35%（5A時）
• 內部監控和故障檢測
• 精度±0.5%（最大值）的振蕩器
• 2.94MHz高速I^2^C接口，具有四個引腳可選地址
• 由2.7V至5.5V電源供電運行
  • 工作電流：640μA（典型值）
  • 關斷電流：5μA（最大值）

功能框圖

德州儀器INA700數字式功率監控器技術解析與應用指南

一、核心特性概述

INA700是德州儀器推出的高精度數字功率監控芯片，集成2mΩ EZShunt?技術，具有以下核心優勢：

• ?高集成度?：8引腳PowerWCSP封裝（1.319mm×1.239mm），集成電流檢測電阻
• ?多參數監測?：同步測量電流（±15.728A）、總線電壓（0-40V）、功率（1.61kW）、能量（1688.85MJ）、電荷（16.493MC）及溫度（-40℃~+125℃）
• ?高精度?：
  • 電流測量誤差±0.5%（5A時）
  • 功率測量誤差±0.85%
  • 內置溫度傳感器精度±3℃
• ?靈活配置?：
  • 可編程ADC轉換時間（50μs~4.12ms）
  • 支持1x~1024x采樣平均
• ?高速接口?：2.94MHz I2C兼容接口，支持4種地址配置

二、關鍵技術創新

1. 集成式EZShunt技術

• ?超低阻值?：2mΩ（25℃）集成檢測電阻，支持±15A連續電流
• ?溫度補償?：采用專利TC補償算法，漂移低至±50ppm/°C
• ?強化可靠性?：通過700次-55℃~125℃溫度循環測試，阻值變化<0.7%

2. 智能監測架構

• ?背景計算引擎?：實時計算功率/能量/電荷，不增加轉換時間
• ?多級保護機制?：
  • 過流保護響應時間270ns（典型值）
  • 可編程軟關斷（400mA典型）
  • 總線電壓欠壓/過壓監測

3. 汽車級設計

• ?寬工作范圍?：-40℃~+125℃環境溫度
• ?強化隔離?：支持-0.3V~+40V共模電壓
• ?故障診斷?：集成7種報警標志（過流/欠壓/過溫等）

三、典型應用設計

1. 電動車電池管理系統

• ?電流檢測配置?：
  • 檢測電阻：直接使用內部2mΩ EZShunt
  • 增益校準：通過I2C寫入0x493Eh實現9A過流閾值

2. 工業伺服驅動

• ?ADC優化配置?：
  • 轉換時間：1.052ms（平衡速度與噪聲）
  • 平均次數：128x（提升ENOB至15.7位）
• ?熱管理設計?：
  • 結溫監控：讀取DIETEMP寄存器（125m°C/LSB）
  • 散熱建議：在GNDP焊盤布置≥12個0.3mm熱過孔

3. 關鍵寄存器配置

四、性能對比