INA228 20-бітний модуль потужності (струму та напруги)
📟 Модуль вимірювання потужності INA228
Високоточний моніторинг потужності до 85В з 20-бітним АЦП
Загальний опис
Модуль вимірювання потужності INA228 – це професійний високоточний пристрій для моніторингу електроспоживання, який революційно змінює підхід до вимірювання параметрів електричних кіл. Оснащений 20-бітним АЦП, модуль забезпечує неперевершену точність вимірювань напруги, струму та розрахунку споживаної потужності. Здатний працювати з напругою до 85 вольт та струмом від мікроампер до 10 ампер, цей модуль ідеально підходить для широкого спектру застосувань – від моніторингу пристроїв з надзвичайно низьким енергоспоживанням до контролю потужних електронних систем. Унікальні вбудовані функції дозволяють вимірювати температуру, накопичену енергію та заряд в автоматичному режимі, що робить його незамінним інструментом для розробників електронних пристроїв та інженерів.
✅ Технічні переваги:
- • Висока точність вимірювань – 20-бітний АЦП забезпечує неперевершену точність реєстрації параметрів, дозволяючи фіксувати найменші зміни струму від мікроамперного діапазону до 10 ампер з мінімальною похибкою
- • Розширений діапазон напруги – можливість роботи з напругою до 85 вольт значно перевершує попередні моделі та забезпечує універсальність застосування в різноманітних електронних системах
- • Гнучкі режими роботи – підтримка вимірювання як на високій, так і на низькій стороні, а також можливість реєстрації позитивного та негативного напрямку струму для максимальної адаптивності
- • Інтелектуальні вбудовані функції – автоматичне вимірювання температури, розрахунок накопиченої енергії та заряду виконується у фоновому режимі без додаткового програмування та навантаження на основний мікроконтролер
- • Два режими посилення – можливість встановлення внутрішнього посилення 1x (до 10А) або 4x (до 2.7А) дозволяє оптимізувати точність для конкретних діапазонів струму та типів навантаження
- • Широкий динамічний діапазон – здатність точно вимірювати як струми глибокого сну пристроїв (мікроампери), так і активне споживання потужних систем (до 10 ампер) в одному модулі
🔧 Ідеальне рішення для:
Розробка IoT пристроїв
Моніторинг батарей
Системи енергоменеджменту
Лабораторні вимірювання
Аналіз споживання мікроконтролерів
Автомобільна електроніка
Промислова автоматизація
Відновлювана енергетика
📦 Детальні технічні характеристики:
- АЦП: 20-бітний високоточний аналого-цифровий перетворювач
- Діапазон напруги шини: 0 - 85 В
- Максимальний струм:
- Режим 1x: до 10 А
- Режим 4x: до 2.7 А
- Мінімальний струм: мікроампери (точність збережена)
- Режими посилення: 1x та 4x (програмно керовані)
- Напрям струму: двонаправлений (позитивний та негативний)
- Вбудовані функції:
- Розрахунок накопиченої енергії
- Підрахунок заряду
- Автоматичні обчислення у фоновому режимі
- Інтерфейс зв'язку: I2C
- Напруга живлення: 3.3V або 5V
- Робочі параметри:
- Температурний діапазон: розширений діапазон для промислових застосувань
- Високий динамічний діапазон вимірювань
- Розміри модуля: компактний форм-фактор для інтеграції в проекти
- Сумісність: Arduino, Raspberry Pi, ESP32, STM32 та інші платформи розробки
Модуль INA228 – це професійний інструмент нового покоління для високоточного моніторингу енергоспоживання. Завдяки унікальному поєднанню широкого динамічного діапазону, інтелектуальних функцій та неперевершеної точності, він стане незамінним помічником у ваших проектах розробки енергоефективних пристроїв.
Відгуків про цей товар ще не було.
Немає відгуків про цей товар, станьте першим, залиште свій відгук.
Немає питань про даний товар, станьте першим і задайте своє питання.
INA228 — модуль вимірювання потужності/струму/напруги (R015, ±10 A)
I²C 3–5 В логіки, вимір шини до 85 В, адреса 0x40, вбудований шунт 0.015 Ω
0. Метадані (ідентифікація модуля)
| Локальний код (slug) | ina228-breakout-r015 |
|---|---|
| Шунт на платі | R015 = 0.015 Ω (кельвін-підводи виконані виробником) |
| Макс. струм (silk) | ±10 A |
| Живлення логіки (VS) | 3–5 VDC (silk «VLogic/Vcc: 3–5VDC») |
| Діапазон шини (VBUS) | 0…85 V (silk «Max Bus V: 0–85V») |
| Адреса I²C (типова) | 0x40 (silk), пайкові перемички «Addr» для A0/A1 |
1. Ідентифікація та основні можливості
INA228 — високоточний цифровий монітор потужності з 20-бітним ΔΣ-АЦП. Вимірює диференціал на шунті (для струму), напругу шини до 85 В, обчислює струм/потужність та накопичує енергію/заряд. Живлення логіки 3–5 В; підтримка High-Speed I²C до 2.94 МГц; до 16 адрес (A0/A1).
1.1 Призначення виводів (цей модуль)
| Вивід/Порт | Призначення | Примітка |
|---|---|---|
| VIN/VS | Живлення логіки | 3–5 VDC |
| GND | Земля | Спільна |
| SDA, SCL | Шина I²C | Standard/Fast/Fast-Plus; HS-mode — якщо підтримує хост |
| ALRT | Лінія попередження | Відкритий стік, активний «0», потрібне підтягування |
| VBUS | Вимір шини | 0…85 В, під’єднується до «+Bus» |
| VIN+, VIN− | Силовий шлях через шунт | До/від навантаження; макс. ≈ ±10 A |
| Addr (пайкові перемички) | Вибір адреси I²C | A0/A1; типово 0x40 |
Порядок пінів на правому роз’ємному/штифтовому хедері читайте за silk-підписами на вашій платі.
flowchart LR
classDef pin fill:#fff9db,stroke:#c9a400,stroke-width:1px;
classDef note fill:#f8f9fa,stroke:#ced4da,stroke-dasharray:3 3;
subgraph MOD["Модуль INA228 (огляд умовний)"]
VS["VIN/VS (3–5В)"]:::pin
G["GND"]:::pin
SDA["SDA"]:::pin
SCL["SCL"]:::pin
AL["ALRT (OD)"]:::pin
INP["VIN+ (силовий)"]:::pin
INM["VIN− (силовий)"]:::pin
VB["VBUS (0–85В)"]:::pin
A0["Addr A0/A1 (пайкові)"]:::note
end
2. Схеми підключення
2.1 Високобічний вимір (рекомендовано)
flowchart TD
classDef p fill:#e3f2fd,stroke:#1e88e5,stroke-width:1px;
classDef b fill:#e8f5e9,stroke:#43a047,stroke-width:1px;
subgraph MCU["Мікроконтролер"]
VS["VIN/VS (3–5V)"]:::p
GNDm["GND"]:::p
SDAm["SDA"]:::p
SCLm["SCL"]:::p
ALm["GPIO ← ALRT"]:::p
end
subgraph MOD["INA228 модуль (R015)"]
MVS["VIN/VS"]:::p
MG["GND"]:::p
MSDA["SDA"]:::p
MSCL["SCL"]:::p
MAL["ALRT (OD)"]:::p
MVB["VBUS"]:::b
MINP["VIN+ (силовий)"]:::b
MINM["VIN− (силовий)"]:::b
end
subgraph BUS["Шина/навантаження"]
SUP["+Bus (до 85V)"]:::b
OUT["До навантаження"]:::b
GNDl["GND"]:::b
end
VS --> MVS
GNDm --> MG
SDAm --> MSDA
SCLm --> MSCL
ALm <-- MAL
SUP --> MINP
MINM --> OUT
MVB --> SUP
GNDl --- MG
2.2 Низькобічний вимір
flowchart TD
classDef p fill:#e1f5fe,stroke:#039be5,stroke-width:1px;
classDef b fill:#fff3e0,stroke:#fb8c00,stroke-width:1px;
subgraph SRC["Джерело живлення"]
SPLUS["+Bus"]:::b
SGND["GND"]:::b
end
subgraph MOD["INA228 модуль (R015)"]
VS["VIN/VS (3–5V)"]:::p
GND["GND"]:::p
SDA["SDA"]:::p
SCL["SCL"]:::p
AL["ALRT (OD)"]:::p
INP["VIN+"]:::b
INM["VIN−"]:::b
VBUS["VBUS"]:::b
end
subgraph LOAD["Навантаження"]
LPLUS["+"]:::b
LGND["GND"]:::b
end
SPLUS --> VBUS
SPLUS --> LPLUS
LPLUS --> INP
INM --> LGND
SGND --- LGND
SGND --- GND
3. Адресація та шина I²C
3.1 Адреси
Мікросхема підтримує 16 адрес (0x40…0x4F) через A0/A1 з прив’язками GND/VS/SDA/SCL. Конкретно на цьому модулі — пайкові перемички «Addr» (зазвичай 2-станні), тож практично доступно 4 адреси; за замовчуванням — 0x40.
3.2 Швидкості
I²C підтримує Standard/Fast/Fast-Plus та High-Speed (HS) до 2.94 МГц. HS-режим потребує спеціального старт-коду від майстра; якщо хост/бібліотека HS не підтримує — використовуйте 100/400/1000 кГц.
4. Діапазони, роздільність і часові параметри
| Вимір | Діапазон / повна шкала | LSB (роздільність) |
|---|---|---|
| Шунт (ADCRANGE=0) | ±163.84 мВ | 312.5 нВ/LSB |
| Шунт (ADCRANGE=1) | ±40.96 мВ | 78.125 нВ/LSB |
| VBUS | 0…85 В | 195.3125 мкВ/LSB |
| Tdie | — | 7.8125 м°C/LSB |
Часи конверсій: 50 мкс…4.12 мс; усереднення: 1×…1024×.
5. Розрахунки
5.1 Максимальний струм (вбудований шунт R015)
RSHUNT = 0.015 Ω →
▸ ADCRANGE = 0 (±163.84 мВ): IMAX ≈ ±10.92 A (на silk округлено до ±10 A)
▸ ADCRANGE = 1 (±40.96 мВ): IMAX ≈ ±2.73 A
5.2 Формули
Енергія та заряд накопичуються у відповідних регістрах мікросхеми.
6. Покрокова інструкція
- Оберіть топологію: high-side (рекомендовано) або low-side; підключіть VBUS, VIN+/VIN− відповідно до схеми.
- Під’єднайте логіку: VIN/VS 3–5 В, GND, SDA/SCL; ALRT — до GPIO з підтягуванням.
- За потреби змініть адресу I²C через перемички «Addr», перевірте
i2cdetectна Linux/Raspberry Pi. - У прошивці налаштуйте ADCRANGE, часи конверсій, усереднення та пороги алертів.
- Перевірте, що струм не перевищує можливості шунта (±10 A) і межі VBUS (до 85 В).
7. Обмеження та ключові параметри
| Параметр | Мін. | Тип. | Макс. | Одиниця |
|---|---|---|---|---|
| Живлення логіки (VS) | 3.0 | — | 5.0 | В |
| VBUS (шина) | 0 | — | 85 | В |
| Диференціал на шунті | — | ±40.96 / ±163.84 | — | мВ |
| Діапазон струму (за R015) | — | — | ≈ ±10.9 | А |
| Робоча температура | −40 | — | +125 | °C |
8. Практичні поради
9. Усунення проблем
| Проблема | Можлива причина | Рішення |
|---|---|---|
| Пристрій не видно на I²C | I²C вимкнено / інша адреса / переплутані SDA/SCL | Увімкнути I²C (raspi-config), перевірити i2cdetect, скорегувати «Addr» |
| Насичення вимірів шунта | VSHUNT > обраного повного діапазону | Змінити ADCRANGE або зменшити I / збільшити RSHUNT (для зовн. шунтів) |
| «Шумні» читання | EMI / недостатнє усереднення | Екранування, більше усереднення/довший час конверсії |
| ALERT постійно активний | Пороги/полярність за замовчуванням | Перевірити DIAG_ALRT, підтягування, маски подій |
10. Джерела та посилання
- Datasheet (Texas Instruments): INA228 — 85-V, 20-Bit, Ultra-Precise Power/Energy/Charge Monitor (PDF)
- Сторінка продукту (Texas Instruments): INA228 — product page
- EVM User’s Guide (Texas Instruments): INA228/229/237/238/239 EVM User’s Guide (PDF)
- Arduino / бібліотеки: Arduino Docs: INA228 | RobTillaart/INA228 (Arduino Library) | Adafruit_INA228 (Arduino Library)
- CircuitPython: Adafruit CircuitPython INA228 — документація | Adafruit_CircuitPython_INA228 (GitHub)
- Raspberry Pi I²C (офіційно):
raspi-config — вмикання I²C
|
config.txt —
dtparam=i2c_arm=on| i2cdetect — man-сторінка