INA228 20-битный модуль мощности (тока и напряжения)

Name: INA228 20-битный модуль мощности (тока и напряжения)
Brand: Китай
Price: 690.00 UAH
Availability: InStock

Страна-производитель: Китай Код товара: 1664

Все о товаре

Описание

Характеристики

Отзывы 0

Вопросы0

Инструкция

📟 Модуль измерения мощности INA228

Высокоточный мониторинг мощности до 85В с 20-битным АЦП

Общий обзор

Модуль измерения мощности INA228 – это профессиональное высокоточное устройство для мониторинга электропотребления, которое революционно меняет подход к измерению параметров электрических цепей. Оснащенный 20-битным АЦП, модуль обеспечивает непревзойденную точность измерений напряжения, тока и расчета потребляемой мощности. Способный работать с напряжением до 85 вольт и током от микроампер до 10 ампер, этот модуль идеально подходит для широкого спектра применений – от мониторинга устройств с чрезвычайно низким энергопотреблением до контроля мощных электронных систем. Уникальные встроенные функции позволяют измерять температуру, накопленную энергию и заряд в автоматическом режиме, что делает его незаменимым инструментом для разработчиков электронных устройств и инженеров.

✅ Технические преимущества:

• Высокая точность измерений – 20-битный АЦП обеспечивает непревзойденную точность регистрации параметров, позволяя фиксировать малейшие изменения тока от микроамперного диапазона до 10 ампер с минимальной погрешностью
• Расширенный диапазон напряжения – возможность работы с напряжением до 85 вольт значительно превосходит предыдущие модели и обеспечивает универсальность применения в разнообразных электронных системах
• Гибкие режимы работы – поддержка измерения как на высокой, так и на низкой стороне, а также возможность регистрации положительного и отрицательного направления тока для максимальной адаптивности
• Интеллектуальные встроенные функции – автоматическое измерение температуры, расчет накопленной энергии и заряда выполняется в фоновом режиме без дополнительного программирования и нагрузки на основной микроконтроллер
• Два режима усиления – возможность установки внутреннего усиления 1x (до 10А) или 4x (до 2.7А) позволяет оптимизировать точность для конкретных диапазонов тока и типов нагрузки
• Широкий динамический диапазон – способность точно измерять как токи глубокого сна устройств (микроамперы), так и активное потребление мощных систем (до 10 ампер) в одном модуле

🔧 Идеальное решение для:

Разработка IoT-устройств

Мониторинг батарей

Системы энергоменеджмента

Лабораторные измерения

Анализ потребления микроконтроллеров

Автомобильная электроника

Промышленная автоматизация

Возобновляемая энергетика

💡 Широкие возможности применения:

Разработка IoT и мобильных устройств – модуль идеально подходит для анализа энергопотребления беспроводных устройств, позволяя разработчикам оптимизировать работу в различных режимах: активном, сна и глубокого сна. Возможность точного измерения микроамперных токов позволяет выявлять даже малейшие утечки энергии и продлевать время автономной работы устройств.
Системы управления питанием батарей – благодаря возможности измерения накопленной энергии и заряда, модуль становится незаменимым компонентом BMS (Battery Management Systems). Он позволяет точно отслеживать состояние заряда литий-ионных и других типов аккумуляторов, прогнозировать время работы и оптимизировать алгоритмы зарядки для максимального срока службы батареи.
Лабораторные исследования и тестирование – высокие метрологические характеристики модуля делают его идеальным инструментом для научных исследований и разработки новых электронных устройств. 20-битное разрешение позволяет проводить прецизионные измерения для характеристики потребления различных компонентов и оптимизации их работы на этапе разработки.
Промышленные системы мониторинга – расширенный диапазон напряжений до 85В делает модуль пригодным для промышленных применений, включая мониторинг электродвигателей, систем освещения и другого оборудования. Автоматический расчет потребляемой энергии позволяет внедрять эффективные системы энергоменеджмента на производстве.
Автомобильная электроника – модуль может использоваться для мониторинга потребления различных систем автомобиля, от электронных блоков управления до систем комфорта. Способность работать в широком диапазоне напряжений и температур делает его пригодным для жестких условий эксплуатации автомобильной техники.

📦 Детальные технические характеристики:

АЦП: 20-битный высокоточный аналого-цифровой преобразователь
Диапазон напряжения шины: 0 - 85 В
Максимальный ток:
- Режим 1x: до 10 А
- Режим 4x: до 2.7 А
Минимальный ток: микроамперы (точность сохранена)
Режимы усиления: 1x и 4x (программно управляемые)
Направление тока: двунаправленное (положительное и отрицательное)
Встроенные функции:
- Расчет накопленной энергии
- Подсчет заряда
- Автоматические вычисления в фоновом режиме
Интерфейс связи: I2C
Напряжение питания: 3.3V или 5V
Рабочие параметры:
- Температурный диапазон: расширенный диапазон для промышленных применений
- Высокий динамический диапазон измерений
Размеры модуля: компактный форм-фактор для интеграции в проекты
Совместимость: Arduino, Raspberry Pi, ESP32, STM32 и другие платформы разработки

⚠️ Важные аспекты использования:

Выбор режима усиления – для оптимальной точности измерений важно правильно выбрать режим усиления в соответствии с ожидаемым диапазоном тока. Режим 4x обеспечивает более высокую точность для малых токов до 2.7А, тогда как режим 1x подходит для измерения до 10А с несколько меньшей, но достаточной точностью.
Правильное подключение шунта – для точных измерений необходимо использовать качественный прецизионный шунт-резистор с низким температурным коэффициентом и соответствующей мощностью рассеивания. Рекомендуется использовать 4-проводное подключение для компенсации сопротивления проводников при высоких токах.
Калибровка и настройка – перед началом работы рекомендуется провести калибровку модуля с известными эталонными значениями напряжения и тока. Это особенно важно для критических применений, где требуется максимальная точность измерений.
Фильтрация шумов – при работе с очень малыми токами рекомендуется добавлять внешние конденсаторы фильтрации и обеспечивать качественное экранирование для минимизации влияния электромагнитных помех на точность измерений.
Температурная компенсация – хотя модуль имеет встроенный датчик температуры, для критических применений следует учитывать температурные коэффициенты внешних компонентов (особенно шунт-резистора) и при необходимости внедрять дополнительную программную компенсацию.

Модуль INA228 – это профессиональный инструмент нового поколения для высокоточного мониторинга энергопотребления. Благодаря уникальному сочетанию широкого динамического диапазона, интеллектуальных функций и непревзойденной точности, он станет незаменимым помощником в ваших проектах разработки энергоэффективных устройств.

#INA228 #ИзмерениеМощности #МониторингТока #20битныйАЦП #ЭнергоМенеджмент #IoTРазработка

Характеристики

-Основные-

-Рабочее напряжение-

3 - 5 В

-Тип разъема-

Контакты: 2x STEMMA QT / Qwiic, 3-контактный винтовой разъем

-Дополнительные-

-Размеры-

25.4 х 20.4 мм

-Диапазон рабочей температуры-

- 40°C ... + 125°C

-Измерительный диапазон-

Напряжение: 0 – 85V, Ток: 0 ± 10А

-Вес-

3.7 г

Отзывы

Нет отзывов о данном товаре.

Нет отзывов о данном товаре, станьте первым, оставьте свой отзыв.

Вопросы и ответы

Добавьте вопрос, и мы ответим в ближайшее время.

Нет вопросов о данном товаре, станьте первым и задайте свой вопрос.

Инструкция

INA228 — модуль измерения мощности/тока/напряжения (R015, ±10 А)

I²C 3–5 В логики, измерение шины до 85 В, адрес 0x40, встроенный шунт 0.015 Ом

0. Метаданные (идентификация модуля)

Локальный код (slug)	ina228-breakout-r015
Шунт на плате	R015 = 0.015 Ом (кельвиновские выводы выполнены производителем)
Макс. ток (silk)	±10 А
Питание логики (VS)	3–5 В пост. тока (silk «VLogic/Vcc: 3–5VDC»)
Диапазон шины (VBUS)	0…85 В (silk «Max Bus V: 0–85V»)
Адрес I²C (типовой)	0x40 (silk), паяные перемычки «Addr» для A0/A1

1. Идентификация и основные возможности

INA228 — высокоточный цифровой монитор мощности с 20-битным ΔΣ-АЦП. Измеряет дифференциал на шунте (для тока), напряжение шины до 85 В, вычисляет ток/мощность и накапливает энергию/заряд. Питание логики 3–5 В; поддержка High-Speed I²C до 2.94 МГц; до 16 адресов (A0/A1).

1.1 Назначение выводов (этот модуль)

Вывод/Порт	Назначение	Примечание
VIN/VS	Питание логики	3–5 В пост. тока
GND	Земля	Общая
SDA, SCL	Шина I²C	Standard/Fast/Fast-Plus; HS-режим — если поддерживает хост
ALRT	Линия предупреждения	Открытый сток, активный «0», требуется подтяжка
VBUS	Измерение шины	0…85 В, подключается к «+Bus»
VIN+, VIN−	Силовой путь через шунт	К/от нагрузки; макс. ≈ ±10 А
Addr (паяные перемычки)	Выбор адреса I²C	A0/A1; по умолчанию 0x40

Порядок пинов на правом разъёмном/штыревом хедере читайте по silk-подписям на вашей плате.

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 (обзор условный)"]
        VS["VIN/VS (3–5В)"]:::pin
        G["GND"]:::pin
        SDA["SDA"]:::pin
        SCL["SCL"]:::pin
        AL["ALRT (OD)"]:::pin
        INP["VIN+ (силовой)"]:::pin
        INM["VIN− (силовой)"]:::pin
        VB["VBUS (0–85В)"]:::pin
        A0["Addr A0/A1 (паяные)"]:::note
      end

2. Схемы подключения

2.1 Высокостороннее измерение (рекомендуется)

flowchart TD
  classDef p fill:#e3f2fd,stroke:#1e88e5,stroke-width:1px;
  classDef b fill:#e8f5e9,stroke:#43a047,stroke-width:1px;
  subgraph MCU["Микроконтроллер"]
    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+ (силовой)"]:::b
    MINM["VIN− (силовой)"]:::b
  end
  subgraph BUS["Шина/нагрузка"]
    SUP["+Bus (до 85V)"]:::b
    OUT["К нагрузке"]:::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 Низкостороннее измерение

flowchart TD
  classDef p fill:#e1f5fe,stroke:#039be5,stroke-width:1px;
  classDef b fill:#fff3e0,stroke:#fb8c00,stroke-width:1px;
  subgraph SRC["Источник питания"]
    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["Нагрузка"]
    LPLUS["+"]:::b
    LGND["GND"]:::b
  end
  SPLUS --> VBUS
  SPLUS --> LPLUS
  LPLUS --> INP
  INM --> LGND
  SGND --- LGND
  SGND --- GND

На большинстве таких плат адресные перемычки — двухпозиционные (GND/VS), поэтому доступно 4 адреса (например, 0x40…0x43). Типовой — 0x40.

В этом модуле кельвиновские выводы к шунту выполнены производителем — дополнительная трассировка не требуется. Соблюдайте пределы: VBUS 0…85 В, ток до ±10 А (по R015), правильное подключение VIN+/VIN−/VBUS.

3. Адресация и шина I²C

3.1 Адреса

Микросхема поддерживает 16 адресов (0x40…0x4F) через A0/A1 с привязками GND/VS/SDA/SCL. Конкретно на этом модуле — паяные перемычки «Addr» (обычно 2-позиционные), поэтому практически доступно 4 адреса; по умолчанию — 0x40.

3.2 Скорости

I²C поддерживает Standard/Fast/Fast-Plus и High-Speed (HS) до 2.94 МГц. HS-режим требует специального старт-кода от мастера; если хост/библиотека HS не поддерживает — используйте 100/400/1000 кГц.

4. Диапазоны, разрешение и временные параметры

Измерение	Диапазон / полная шкала	LSB (разрешение)
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
T_die	—	7.8125 м°C/LSB

Времена конверсий: 50 мкс…4.12 мс; усреднение: 1×…1024×.

5. Расчеты

5.1 Максимальный ток (встроенный шунт R015)

I_MAX ≈ V_FS(shunt) / R_SHUNT
R_SHUNT = 0.015 Ом →
▸ ADCRANGE = 0 (±163.84 мВ): I_MAX ≈ ±10.92 А (на silk округлено до ±10 А)
▸ ADCRANGE = 1 (±40.96 мВ): I_MAX ≈ ±2.73 А

5.2 Формулы

I = V_SHUNT / R_SHUNT; P = V_BUS × I.
Энергия и заряд накапливаются в соответствующих регистрах микросхемы.

6. Пошаговая инструкция

Выберите топологию: high-side (рекомендуется) или low-side; подключите VBUS, VIN+/VIN− согласно схеме.
Подключите логику: VIN/VS 3–5 В, GND, SDA/SCL; ALRT — к GPIO с подтяжкой.
При необходимости измените адрес I²C через перемычки «Addr», проверьте i2cdetect на Linux/Raspberry Pi.
В прошивке настройте ADCRANGE, времена конверсий, усреднение и пороги алертов.
Проверьте, что ток не превышает возможности шунта (±10 А) и пределы VBUS (до 85 В).

7. Ограничения и ключевые параметры

Параметр	Мин.	Тип.	Макс.	Единица
Питание логики (VS)	3.0	—	5.0	В
VBUS (шина)	0	—	85	В
Дифференциал на шунте	—	±40.96 / ±163.84	—	мВ
Диапазон тока (по R015)	—	—	≈ ±10.9	А
Рабочая температура	−40	—	+125	°C

8. Практические советы

Для стабильных измерений в шумных средах увеличивайте усреднение (например, 16×…128×) и/или время конверсии.

ALERT по умолчанию активен «0» (открытый сток). Добавьте подтяжку к логике вашего МК и настройте события/полярность в регистрах.

Модуль не имеет гальванической изоляции. Соблюдайте пределы 0…85 В на VBUS и возможности шунта. Не используйте напрямую на сетевых AC-линиях.

9. Устранение проблем

Проблема	Возможная причина	Решение
Устройство не видно на I²C	I²C выключен / другой адрес / перепутаны SDA/SCL	Включить I²C (raspi-config), проверить `i2cdetect`, скорректировать «Addr»
Насыщение измерений шунта	V_SHUNT > выбранного полного диапазона	Изменить ADCRANGE или уменьшить I / увеличить R_SHUNT (для внешних шунтов)
«Шумные» измерения	EMI / недостаточное усреднение	Экранирование, большее усреднение/длительное время конверсии
ALERT постоянно активен	Пороги/полярность по умолчанию	Проверить DIAG_ALRT, подтяжку, маски событий

10. Источники и ссылки

Datasheet (Texas Instruments): INA228 — 85-V, 20-Bit, Ultra-Precise Power/Energy/Charge Monitor (PDF)
Страница продукта (Texas Instruments): INA228 — страница продукта
Руководство пользователя EVM (Texas Instruments): INA228/229/237/238/239 EVM User’s Guide (PDF)
Arduino / библиотеки: Arduino Docs: INA228 | RobTillaart/INA228 (Arduino Library) | Adafruit_INA228 (Arduino Library)
CircuitPython: Adafruit CircuitPython INA228 — документация | Adafruit_CircuitPython_INA228 (GitHub)
Raspberry Pi I²C (официально): raspi-config — включение I²C | config.txt — dtparam=i2c_arm=on | i2cdetect — man-страница

Важное замечание: Характеристики и схемы соответствуют типовому модулю INA228 с шунтом R015. В разных партиях возможны отличия (адресные перемычки, разъёмная обвязка). Перед интеграцией сверяйте silk-маркировку и соблюдайте пределы напряжений/токов.