JAJSLB4A February   2021  – May 2022 INA237

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特長
  2. 2 アプリケーション
  3. 3 概要
  4. 4 改訂履歴
  5. 5 ピン構成と機能
  6. 6 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 タイミング要件 (I2C)
    7. 6.7 タイミング図
    8. 6.8 標準的特性
  7. 7 詳細説明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 機能ブロック図
    3. 7.3 特長の説明
      1. 7.3.1 多用途の高電圧測定機能
      2. 7.3.2 電力の計算
      3. 7.3.3 低いバイアス電流
      4. 7.3.4 高精度デルタ - シグマ ADC
        1. 7.3.4.1 低レイテンシのデジタル・フィルタ
        2. 7.3.4.2 フレキシブルな変換時間と平均化
      5. 7.3.5 内蔵高精度発振器
      6. 7.3.6 マルチアラート監視とフォルト検出
    4. 7.4 デバイスの機能モード
      1. 7.4.1 シャットダウン・モード
      2. 7.4.2 パワーオン・リセット
    5. 7.5 プログラミング
      1. 7.5.1 I2C シリアル・インターフェイス
        1. 7.5.1.1 I2C シリアル・インターフェイスを使用した書き込みと読み取り
        2. 7.5.1.2 高速 I2C モード
        3. 7.5.1.3 SMBus のアラート応答
    6. 7.6 レジスタ・マップ
      1. 7.6.1 INA237 レジスタ
  8. 8 アプリケーションと実装
    1. 8.1 アプリケーション情報
      1. 8.1.1 デバイスの測定範囲と分解能
      2. 8.1.2 電流および電力の計算
      3. 8.1.3 ADC 出力のデータ・レートとノイズ性能
      4. 8.1.4 入力フィルタリングに関する検討事項
    2. 8.2 代表的なアプリケーション
      1. 8.2.1 設計要件
      2. 8.2.2 詳細な設計手順
        1. 8.2.2.1 シャント抵抗の選択
        2. 8.2.2.2 デバイスの構成
        3. 8.2.2.3 シャント・キャリブレーション・レジスタのプログラム
        4. 8.2.2.4 目標のフォルト・スレッショルドの設定
        5. 8.2.2.5 戻り値の計算
      3. 8.2.3 アプリケーション曲線
  9. 9 電源に関する推奨事項
  10. 10レイアウト
    1. 10.1 レイアウトのガイドライン
    2. 10.2 レイアウト例
  11. 11デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 11.1 Receiving Notification of Documentation Updates
    2. 11.2 サポート・リソース
    3. 11.3 商標
    4. 11.4 Electrostatic Discharge Caution
    5. 11.5 Glossary
  12. 12メカニカル、パッケージ、および注文情報

パッケージ・オプション

メカニカル・データ（パッケージ｜ピン）
サーマルパッド・メカニカル・データ
発注情報

7.6.1 INA237 レジスタ

表 7-3 に、INA237 レジスタの一覧を示します。表 7-3 に記載のないレジスタの位置はすべて予約済みであり、レジスタの内容を変更することはできません。

表 7-3 INA237 レジスタ

アドレス

 略称 レジスタ名 レジスタ・サイズ (ビット) セクション
0h CONFIG 構成 16 表示
1h ADC_CONFIG ADC の構成 16 表示
2h SHUNT_CAL シャント・キャリブレーション 16 表示
4h VSHUNT シャント電圧の測定値 16 表示
5h VBUS バス電圧の測定値 16 表示
6h DIETEMP 温度測定値 16 表示
7h CURRENT 電流の結果 16 表示
8h POWER 電力の結果 24 表示
Bh DIAG_ALRT 診断フラグとアラート 16 表示
Ch SOVL シャント過電圧スレッショルド 16 表示
Dh SUVL シャント低電圧スレッショルド 16 表示
Eh BOVL バス過電圧スレッショルド 16 表示
Fh BUVL バス低電圧スレッショルド 16 表示
10h TEMP_LIMIT 温度制限超過スレッショルド 16 表示
11h PWR_LIMIT 電力制限超過スレッショルド 16 表示
3Eh MANUFACTURER_ID メーカー ID 16 表示

表の小さなセルに収まるように、複雑なビット・アクセス・タイプを記号で表記しています。表 7-4 に、このセクションでアクセス・タイプに使用している表記を示します。

表 7-4 INA237 アクセス・タイプ・コード
アクセス・タイプ 表記 説明
読み出しタイプ
R R 読み出し
書き込みタイプ
W W 書き込み
リセットまたはデフォルト値
-n リセット後の値またはデフォルト値

7.6.1.1 構成 (CONFIG) レジスタ (アドレス = 0h) [リセット = 0h]

表 7-5 に、CONFIG レジスタを示します。

概略表に戻ります。

表 7-5 CONFIG レジスタ・フィールドの説明
ビット フィールド タイプ リセット 説明
15 RST R/W 0h リセット・ビット。このビットを「1」に設定すると、パワーオン・リセットと同じシステム・リセットが発生する。
すべてのレジスタをデフォルト値にリセットする。

0h = 通常動作

1h = システム・リセットにより、レジスタはデフォルト値に設定される


このビットはセルフ・クリアされる。
14 RESERVED R/W 0h 予約済み。常に 0 を読み出す。
13-6 CONVDLY R/W 0h 初期の ADC 変換の遅延を 2ms ごとに設定する。

0h = 0s

1h = 2ms

FFh = 510ms
5 RESERVED R/W 0h 予約済み。常に 0 を読み出す。
4 ADCRANGE R/W 0h IN+ と IN- の間のフルスケール・レンジで選択してシャントする。

0h = ±163.84mV

1h = ±40.96mV
3-0 RESERVED R 0h 予約済み。常に 0 を読み出す。

7.6.1.2 ADC 構成 (ADC_CONFIG) レジスタ (アドレス = 1h) [リセット = FB68h]

表 7-6 に、ADC_CONFIG レジスタを示します。

概略表に戻ります。

表 7-6 ADC_CONFIG レジスタ・フィールドの説明
ビット フィールド タイプ リセット 説明
15-12 MODE R/W Fh ユーザーは、MODE ビットによって、バス電圧、シャント電圧、温度測定に対して連続モードまたはトリガ・モードを設定することができる。

0h = シャットダウン

1h = トリガ・バス電圧、シングル・ショット

2h = トリガ・シャント電圧、シングル・ショット

3h = トリガ・シャント電圧およびバス電圧、シングル・ショット

4h = トリガ温度、シングル・ショット

5h = トリガ温度およびバス電圧、シングル・ショット

6h = トリガ温度およびシャント電圧、シングル・ショット

7h = トリガ・バス電圧、シャント電圧および温度、シングル・ショット

8h = シャットダウン

9h = 連続バス電圧のみ

Ah = 連続シャント電圧のみ

Bh = 連続シャントおよびバス電圧

Ch = 連続温度のみ

Dh = 連続バス電圧および温度

Eh = 連続温度およびシャント電圧

Fh = 連続バス電圧、シャント電圧および温度
11-9 VBUSCT R/W 5h バス電圧の測定値の変換時間を設定する。

0h = 50μs

1h = 84μs

2h = 150μs

3h = 280μs

4h = 540μs

5h = 1052μs

6h = 2074μs

7h = 4120μs
8-6 VSHCT R/W 5h シャント電圧の測定値の変換時間を設定する。

0h = 50μs

1h = 84μs

2h = 150μs

3h = 280μs

4h = 540μs

5h = 1052μs

6h = 2074μs

7h = 4120μs
5-3 VTCT R/W 5h 温度の測定値の変換時間を設定する。

0h = 50μs

1h = 84μs

2h = 150μs

3h = 280μs

4h = 540μs

5h = 1052μs

6h = 2074μs

7h = 4120μs
2-0 AVG R/W 0h ADC サンプリング平均化カウントを選択する。平均化設定は、すべてのアクティブ入力に適用される。
0h を超えている場合、平均化が完了した後に出力レジスタが更新される。

0h = 1

1h = 4

2h = 16

3h = 64

4h = 128

5h = 256

6h = 512

7h = 1024

7.6.1.3 シャント・キャリブレーション (SHUNT_CAL) レジスタ (アドレス = 2h) [リセット = 1000h]

表 7-7 に、SHUNT_CAL レジスタを示します。

概略表に戻ります。

表 7-7 SHUNT_CAL レジスタ・フィールドの説明
ビット フィールド タイプ リセット 説明
15 RESERVED R 0h 予約済み。常に 0 を読み出す。
14-0 SHUNT_CAL R/W 1000h このレジスタは、電流値の計算に使用するシャント抵抗を表す変換定数をアンペア単位でデバイスに提供する。
また、CURRENT レジスタの分解能も設定する。
値は、Topic Link Label8.1.2 に基づいて算出される。

7.6.1.4 シャント電圧測定値 (VSHUNT) レジスタ (アドレス = 4h) [リセット = 0h]

表 7-8 に、VSHUNT レジスタを示します。

概略表に戻ります。

表 7-8 VSHUNT レジスタ・フィールドの説明
ビット フィールド タイプ リセット 説明
15-0 VSHUNT R 0h シャント出力の両端で測定された差動電圧。2 の補数値。
変換係数：
ADCRANGE = 0 のとき、5μV/LSB
ADCRANGE = 1 のとき、1.25μV/LSB

7.6.1.5 バス電圧測定値 (VBUS) レジスタ (アドレス = 5h) [リセット = 0h]

表 7-9 に、VBUS レジスタを示します。

概略表に戻ります。

表 7-9 VBUS レジスタ・フィールドの説明
ビット フィールド タイプ リセット 説明
15-0 VBUS R 0h バス電圧出力。2 の補数で、常に正の値となる。
変換係数：3.125mV/LSB

7.6.1.6 温度測定値 (DIETEMP) レジスタ (アドレス = 6h) [リセット = 0h]

表 7-10 に、DIETEMP レジスタを示します。

概略表に戻ります。

表 7-10 DIETEMP レジスタのフィールドの説明
ビット フィールド タイプ リセット 説明
15-4 DIETEMP R 0h 内部ダイ温度の測定値。2 の補数値。
変換係数：125m℃/LSB
3-0 RESERVED R 0h 予約済み。常に 0 を読み出す。

7.6.1.7 電流の結果 (CURRENT) レジスタ (アドレス = 7h) [リセット = 0h]

表 7-11 に、CURRENT レジスタを示します。

概略表に戻ります。

表 7-11 CURRENT レジスタ・フィールドの説明
ビット フィールド タイプ リセット 説明
15-0 CURRENT R 0h 電流出力の計算値 (アンペア)。2 の補数値。
値については、Topic Link Label8.1.2 で説明する。

7.6.1.8 電力の結果 (POWER) レジスタ (アドレス = 8h) [リセット = 0h]

表 7-12 に、POWER レジスタを示します。

概略表に戻ります。

表 7-12 POWER レジスタ・フィールドの説明
ビット フィールド タイプ リセット 説明
23-0 POWER R 0h 電力出力の計算値。
出力値 (ワット)。
符号なし表記。正の値。
値については、Topic Link Label8.1.2 で説明する。

7.6.1.9 診断フラグおよびアラート (DIAG_ALRT) レジスタ (アドレス = Bh) [リセット = 0001h]

表 7-13 に、DIAG_ALRT を示します。

概略表に戻ります。

表 7-13 DIAG_ALRT レジスタ・フィールドの説明
ビット フィールド タイプ リセット 説明
15 ALATCH R/W 0h アラート・ラッチ・イネーブル・ビットが透過モードに設定されている場合、フォルトがクリアされると、アラート・ピンとフラグ・ビットはアイドル状態にリセットされる。
アラート・ラッチ・イネーブル・ビットがラッチ・モードに設定されている場合、DIAG_ALRT レジスタが読み出されるまで、アラート・ピンとフラグ・ビットはフォルト後もアクティブのままを維持する。

0h = 透過

1h = ラッチ済み
14 CNVR R/W 0h このビットを High に設定すると、変換準備フラグ (ビット 1) がアサートされたときにアラート・ピンがアサートされるように構成され、変換サイクルが完了したことを示す。

0h = ALERT ピンの変換準備フラグをディセーブルにする

1h = ALERT ピンの変換準備フラグをイネーブルにする
13 SLOWALERT R/W 0h イネーブルのとき、ALERT 機能は完了済みの平均値でアサートされる。
これにより、平均値を超えるまで ALERT を柔軟に遅延させることができる。

0h = 平均化されていない (ADC) 値での ALERT 比較

1h = 平均化された値での ALERT 比較
12 APOL R/W 0h アラート極性ビットは、ALERT ピンの極性を設定する。

0h = 通常 (アクティブ Low、オープン・ドレイン)

1h = 反転 (アクティブ High、オープン・ドレイン)
11-10 RESERVED R 0h 予約済み。常に 0 を読み出す。
9 MATHOF R 0h 算術演算の結果がオーバーフローエラーになると、このビットは 1 にセットされる。
電流および電力データが無効である可能性があることを示している。

0h = 通常

1h = オーバーフロー

他の変換をトリガするか、、手動でクリアする必要がある。
8 RESERVED R 0h 予約済み。常に 0 を読み出す。
7 TMPOL R/W 0h 温度測定値が温度制限超過レジスタのスレッショルドを超えると、このビットは 1 にセットされる。

0h = 通常

1h = 過熱イベント


ALATCH = 1 の場合、このビットはこのレジスタを読み取ることによりクリアされる。
6 SHNTOL R/W 0h シャント電圧の測定値がシャント制限超過レジスタのスレッショルド制限を超えると、このビットは 1 にセットされる。

0h = 通常

1h = シャント電圧超過イベント


ALATCH = 1 の場合、このビットはこのレジスタを読み取ることによりクリアされる。
5 SHNTUL R/W 0h シャント電圧の測定値がシャント制限未満レジスタのスレッショルド制限を下回ると、このビットは 1 にセットされる。

0h = 通常

1h = シャント電圧未満イベント


ALATCH = 1 の場合、このビットはこのレジスタを読み取ることによりクリアされる。
4 BUSOL R/W 0h バス電圧の測定値が、バス制限超過レジスタのスレッショルド制限を超えると、このビットは 1 にセットされる。

0h = 通常

1h = バス制限超過イベント


ALATCH = 1 の場合、このビットはこのレジスタを読み取ることによりクリアされる。
3 BUSUL R/W 0h バス電圧の測定値が、バス制限未満レジスタのスレッショルド制限を下回ると、このビットは 1 にセットされる。

0h = 通常

1h = バス制限未満イベント


ALATCH = 1 の場合、このビットはこのレジスタを読み取ることによりクリアされる。
2 POL R/W 0h 電力の測定値が電力制限レジスタのスレッショルド制限を超えると、このビットは 1 に設定される。

0h = 通常

1h = 電力制限超過イベント


ALATCH = 1 の場合、このビットはこのレジスタを読み取ることによりクリアされる。
1 CNVRF R/W 0h 変換が完了すると、このビットは 1 にセットされる。

0h = 通常

1h = 変換が完了


ALATCH = 1 の場合、このビットはこのレジスタを読み出すか、新しいトリガ変換を開始することでクリアされる。
0 MEMSTAT R/W 1h デバイスのトリムのメモリ空間でチェックサム・エラーが検出されると、このビットは 0 にセットされる。

0h = メモリ・チェックサム・エラー

1h = 通常動作

7.6.1.10 シャント過電圧スレッショルド (SOVL) レジスタ (アドレス = Ch) [リセット = 7FFFh]

このレジスタに負の値が入力されると、シャント電圧の測定値 0V 時にこのアラームが作動します。シャントの低電圧スレッショルドおよび過電圧スレッショルドに負の値を使用する場合は、2 つの値の大きい方 (つまり負の値の小さい方) に過電圧スレッショルドを設定する必要があります。表 7-14 に、SOVL レジスタを示します。

概略表に戻ります。

表 7-14 SOVL レジスタ・フィールドの説明
ビット フィールド タイプ リセット 説明
15-0 SOVL R/W 7FFFh シャント過電圧 (過電流保護) を検出するために、値を比較するためのスレッショルドを設定する。2 の補数値。変換係数：ADCRANGE = 0 のとき、5μV/LSB
ADCRANGE = 1 のとき、1.25μV/LSB

7.6.1.11 シャント低電圧スレッショルド (SUVL) レジスタ (アドレス = Dh) [リセット = 8000h]

表 7-15 に、SUVL レジスタを示します。

概略表に戻ります。

表 7-15 SUVL レジスタ・フィールドの説明
ビット フィールド タイプ リセット 説明
15-0 SUVL R/W 8000h シャント低電圧 (低電流保護) を検出するために、値を比較するためのスレッショルドを設定する。2 の補数値。変換係数：ADCRANGE = 0 のとき、5μV/LSB
ADCRANGE = 1 のとき、1.25μV/LSB

7.6.1.12 バス過電圧スレッショルド (BOVL) レジスタ (アドレス = Eh) [リセット = 7FFFh]

表 7-16 に、BOVL レジスタを示します。

概略表に戻ります。

表 7-16 BOVL レジスタ・フィールドの説明
ビット フィールド タイプ リセット 説明
15 RESERVED R 0h 予約済み。常に 0 を読み出す。
14-0 BOVL R/W 7FFFh バス過電圧 (過電圧保護) を検出するために、値を比較するためのスレッショルドを設定する。符号なし表記、正の値のみ。変換係数：3.125mV/LSB

7.6.1.13 バス低電圧スレッショルド (BUVL) レジスタ (アドレス = Fh) [リセット = 0h]

表 7-17 に、BUVL レジスタを示します。

概略表に戻ります。

表 7-17 BUVL レジスタ・フィールドの説明
ビット フィールド タイプ リセット 説明
15 RESERVED R 0h 予約済み。常に 0 を読み出す。
14-0 BUVL R/W 0h バス低電圧 (低電圧保護) を検出するために、値を比較するためのスレッショルドを設定する。符号なし表記、正の値のみ。変換係数：3.125mV/LSB

7.6.1.14 温度制限超過スレッショルド (TEMP_LIMIT) レジスタ (アドレス = 10h) [リセット = 7FFFh]

表 7-18 に、TEMP_LIMIT レジスタを示します。

概略表に戻ります。

表 7-18 TEMP_LIMIT レジスタ・フィールドの説明
ビット フィールド タイプ リセット 説明
15-4 TOL R/W 7FFh 温度超過の測定値を検出するために、値を比較するためのスレッショルドを設定する。2 の補数値。
このフィールドに入力された値は DIETEMP レジスタの値と直接比較され、温度超過状態かどうかを判断する。変換係数：125m℃/LSB
3-0 RESERVED R 0 予約済み、常に 0 を読み出す。

7.6.1.15 電力制限超過スレッショルド (PWR_LIMIT) レジスタ (アドレス = 11h) [リセット = FFFFh]

表 7-19 に、PWR_LIMIT レジスタを示します。

概略表に戻ります。

表 7-19 PWR_LIMIT レジスタ・フィールドの説明
ビット フィールド タイプ リセット 説明
15-0 POL R/W FFFFh 電力制限超過の測定値を検出するために、値を比較するためのスレッショルドを設定する。符号なし表記、正の値のみ。
このフィールドに入力された値は POWER レジスタの値と直接比較され、電力超過状態かどうかを判断する。変換係数：256 × 電力 LSB

7.6.1.16 メーカー ID (MANUFACTURER_ID) レジスタ (アドレス = 3Eh) [リセット = 5449h]

表 7-20 に、MANUFACTURER_ID レジスタを示します。

概略表に戻ります。

表 7-20 MANUFACTURER_ID レジスタ・フィールドの説明
ビット フィールド タイプ リセット 説明
15-0 MANFID R 5449h TI を ASCII コードで読み戻す。