Texas Instruments INA232電流/電壓/功率監控器是一款16位數字電流監控器，具有兼容I^2^C/SMBus的接口。該器件可與1.2V、1.8V、3.3V和5.0V等廣泛的數字總線電壓兼容，還可監控外部檢測電阻上的電壓，并報告電流、總線電壓和功率值。

數據手冊：*附件：Texas Instruments INA232電流、電壓、功率監控器數據手冊.pdf

INA232具有可編程的ADC轉換時間和平均值計算功能。該器件還具有可編程校準值，與內部乘法器結合使用時，可直接讀取電流值（單位為安培）和功率值（單位為瓦特）。該器件可監控IN-引腳上的總線電壓，并可以在過流/欠流以及過壓/欠壓情況下發出警報。由于在電流測量模式下具有高輸入阻抗，因此可以使用所需的更大電流檢測電阻來測量小值系統電流。

The Texas Instruments INA232可針對獨立于電源電壓的–0.3V至48V的共模總線電壓檢測電流。該器件采用1.7V至5.5V單電源供電，正常工作時典型供電電流為300μA。可以將該器件置于低功耗待機模式，該模式下的典型工作電流為2.2μA。

特性

高側或低側電流檢測
由1.7V至5.5V電源供電運行
匯報電流、電壓和功率值
可編程滿標量程：20mV/80mV
輸入共模范圍：–0.3V至48V
電流監控精度
- 16 位 ADC 分辨率
- 增益誤差：0.3%（最大值）
- 失調電壓：50μV（最大值）
低輸入偏置電流：10nA（最大值）
可配置的取平均值選項
通用呼叫尋址支持器件之間轉換同步
過流和欠流事件的警報限值
1.2V兼容I^2^C、SMBus接口
兩個器件地址選項，具有四個引腳可選地址
SOT23-8封裝
工作溫度范圍：–40°C和+125°C

功能框圖

功率監測器技術解析與應用指南

一、產品概述

INA232是德州儀器(TI)推出的48V、16位數字電流監測器，集成I2C/SMBus兼容接口。該器件采用SOT23-8封裝，具有以下核心特性：

?三合一監測功能?：同步測量電流、總線電壓和功率
?寬電壓范圍?：1.7-5.5V工作電壓，支持-0.3V至48V共模輸入
?高精度測量?：
- 16位ADC分辨率
- 0.3%最大增益誤差
- 50μV最大偏移電壓
?靈活配置?：可編程轉換時間(140μs-8.244ms)和平均模式(1-1024次)
?低功耗特性?：300μA工作電流，2.2μA待機電流

二、關鍵技術創新

1. 智能ADC架構

采用ΔΣ調制器實現16位精度
雙量程選擇：±81.92mV或±20.48mV(通過ADCRANGE位配置)
獨立配置的轉換時間：
- 分流電壓：140μs至8.244ms
- 總線電壓：140μs至8.244ms

2. 精準功率計算引擎

實時計算功率值：P = I×V
內部32位乘法器避免數據溢出
自動更新功率寄存器(03h)

3. 高級報警系統

可配置的五種報警條件：
- 分流過壓(SOL)
- 分流欠壓(SUL)
- 總線過壓(BOL)
- 總線欠壓(BUL)
- 功率超限(POL)
報警響應時間最短140μs

三、電氣特性詳解

1. 極限參數

參數	范圍	單位
輸入電壓(VS)	-0.3至100	V
差分輸入電壓	-26至26	V
工作結溫	-40至150	°C

2. 典型性能(VS=3.3V)

?分流測量?：
- 分辨率：2.5μV(±81.92mV范圍)
- CMRR：120dB(典型值)
?總線測量?：
- 分辨率：1.6mV
- 輸入阻抗：1MΩ
?I2C接口?：
- 支持標準/快速/高速模式(最高2.94MHz)
- 1.2V邏輯兼容

四、PCB布局指南

?關鍵走線原則?：
- 分流電阻采用開爾文連接
- VS旁路電容距器件<3mm
- 敏感信號遠離功率路徑
?熱設計考慮?：
- θJA=146.8°C/W(SOT23-8封裝)
- 高功率應用需增加散熱焊盤
?EMI優化?：
- 使用星型接地拓撲
- I2C走線加22Ω串聯電阻

五、行業應用方案

1. 智能音箱

實時監測功放電流
過流保護功能
典型配置：
- RSHUNT=5mΩ
- AVG=64
- 報警閾值=8A

2. 電池管理系統

充放電電流監控
庫侖計實現
特點：
- 雙向電流測量
- 50μV偏移保障小電流精度

3. 服務器電源

多相電源負載均衡
支持并聯使用(不同I2C地址)
優勢：
- 16位分辨率
- 2.94MHz高速I2C

六、設計注意事項

?上電時序?：
- 校準寄存器(05h)必須配置
- 建議初始化流程：
1. 寫配置寄存器(00h)
2. 寫校準寄存器(05h)
3. 使能報警(06h)
?噪聲優化?：
- 轉換時間≥588μs(典型值)
- 平均次數≥16次(噪聲敏感應用)
?極限保護?：
- 輸入瞬態抑制二極管(≥48V)
- 建議10Ω串聯電阻(抗dV/dt)