任务介绍

本次任务的核心目标是开发一款尺寸严格限制在60mmx40mm以内的紧凑的电流检测模块（模拟输出）。该模块选择一款电流传感器，搭配必要的模拟信号处理电路，能够由基于RP2040的MCU核心板自带的ADC进行采集，要求感知电流的为5A。模拟输出这一点很重要，电流检测的基本原理就是通过欧姆定律实现的，电流转化为电压进行采集。

模块介绍

本次选择的是100mΩ的精确电阻进行转化，之后在通过INA169进行采集输出。INA169 是一款由 Texas Instruments 推出的电流感测芯片，专为高精度电流测量设计。它利用内置的高精度运算放大器和采样电阻，能够准确地监测经过负载的电流。该芯片的工作电压范围为 2.7V 至 60V，适用于广泛的应用场景。其典型的输出信号为与电流成正比的电压，允许系统在不影响负载的情况下进行实时电流监测。使用了 100mΩ 的精确电阻作为分流电阻（Rshunt），通过测量通过此电阻的电压降来获取电流信息。根据欧姆定律，电流通过该电阻时产生的电压与电流成正比，而 INA169 负责精确地放大这个信号并输出与电流成线性关系的电压信号。通过公式 Vout = Iload * Rload * Rshunt / 1000，可以得出最终输出的电压。

INA169NA/3K芯片DigiKey链接：https://www.digikey.cn/zh/products/detail/texas-instruments/INA169NA-3K/1509805

原理图和PCB模块介绍

原理图

PCB

3D效果图

模块主要性能指标和管脚定义

主要性能指标

管脚定义

模拟接口：

对外接口：

eZ-PLM上新建物料和项目的截图

使用了eZ-PLM系统上传了自己的工程文件，方便保存记录各个版本，也可随时查阅，系统里查阅不到的物料也支持手动添加。

物料添加展示图

项目详情图

心得体会

这次设计的模块是一个INA169电流检测模块，是一个非常经典的电流检测电路，有很多这样的芯片，实际上的原理也是一个放大电流，通过采样电阻的转化的小电压只能通过放大的方法才能便于采集，在设计的过程中也是学习的过程。