ZHCAEZ0 January 2025 INA228 , INA232 , INA234 , INA236 , INA237 , INA238 , MSPM0C1103 , MSPM0C1103-Q1 , MSPM0C1104 , MSPM0C1104-Q1 , MSPM0G1105 , MSPM0G1106 , MSPM0G1107 , MSPM0G1505 , MSPM0G1506 , MSPM0G1507 , MSPM0G1519 , MSPM0G3105 , MSPM0G3105-Q1 , MSPM0G3106 , MSPM0G3106-Q1 , MSPM0G3107 , MSPM0G3107-Q1 , MSPM0G3505 , MSPM0G3505-Q1 , MSPM0G3506 , MSPM0G3506-Q1 , MSPM0G3507 , MSPM0G3507-Q1 , MSPM0G3519 , MSPM0L1105 , MSPM0L1106 , MSPM0L1117 , MSPM0L1227 , MSPM0L1228 , MSPM0L1228-Q1 , MSPM0L1303 , MSPM0L1304 , MSPM0L1304-Q1 , MSPM0L1305 , MSPM0L1305-Q1 , MSPM0L1306 , MSPM0L1306-Q1 , MSPM0L1343 , MSPM0L1344 , MSPM0L1345 , MSPM0L1346 , MSPM0L2227 , MSPM0L2228 , MSPM0L2228-Q1 , TPS62866 , TPS62868 , TPS62869 , TPS6286A06 , TPS6286A08 , TPS6286A10 , TPS6286B08 , TPS6286B10
3 硬件實現
恒定功率驅動設計需要使用硬件來測量加熱元件上的電壓和流經加熱元件的電流，從而計算功率。為此，我們采用 INA234，這是一款 28V、12 位 I2C 輸出電流/電壓/功率監測器。在此設計中，該器件直接測量加熱元件上的電壓以及流經高側 10mΩ ±1% 1W 檢測電阻器的電流。然后，該器件會計算功率并通過 I2C 報告電壓、電流和功率值。
在本例中，我們假設 1Ω 加熱元件在整個溫度和批次范圍內的變化幅度為 ±20%。表 3-1 所示為電阻范圍內不同功率級別所需的電壓和電流。輸入電壓為 3.3V 至 5.0V。這意味著可在所需的整個范圍內使用降壓穩壓器或降壓直流/直流穩壓器。施加的電壓由 TPS62868 進行控制，這是一款具有 4A 輸出能力的 2.4V 至 5.5V 輸入同步降壓轉換器。重要的是，該器件由 I2C 控制，因此能夠輕松調節輸出電壓。
| 功率 (W) | 0.8Ω 下的電流 (A) | 0.8Ω 下的電壓 (V) | 1.0Ω 下的電流 (A) | 1.0Ω 下的電壓 (V) | 1.2Ω 下的電流 (A) | 1.2Ω 下的電壓 (V) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4.0 | 2.24 | 1.79 | 2.00 | 2.00 | 1.83 | 2.19 |
| 5.0 | 2.50 | 2.00 | 2.24 | 2.24 | 2.04 | 2.45 |
| 6.0 | 2.74 | 2.19 | 2.45 | 2.45 | 2.24 | 2.68 |
| 7.0 | 2.96 | 2.37 | 2.65 | 2.65 | 2.42 | 2.90 |
| 8.0 | 3.16 | 2.53 | 2.83 | 2.83 | 2.58 | 3.10 |
| 9.0 | 3.35 | 2.68 | 3.00 | 3.00 | 2.74 | 3.29 |
使用 MSPM0L1306 通過 I2C 從 INA234 讀取電壓、電流和功率。這款低成本微處理器還負責通過 I2C 調節 TPS62868 的輸出電壓。簡化版和完整電路原理圖分別如 圖 3-2 和 圖 3-3 所示。
圖 3-1 簡化版恒定功率控制原理圖
圖 3-2 恒定功率控制原理圖
圖 3-3 恒定功率控制 PCBA