XENSIV? TLE4973電流傳感器2GO套件：低成本評(píng)估解決方案

在電子工程師的日常工作中，快速且低成本地評(píng)估新的傳感器是一項(xiàng)重要需求。英飛凌的XENSIV? TLE4973電流傳感器2GO套件就是這樣一個(gè)能夠滿足此類需求的解決方案。今天，我們就來(lái)詳細(xì)了解一下這個(gè)套件。

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一、套件概述

該套件主要用于讓用戶快速評(píng)估TLE4973電流傳感器，它并非商業(yè)化產(chǎn)品，僅用于評(píng)估和測(cè)試，不能用于批量生產(chǎn)，并且需要在室溫條件下操作。其適用的目標(biāo)受眾包括電流傳感器模塊開(kāi)發(fā)者、逆變器/轉(zhuǎn)換器應(yīng)用開(kāi)發(fā)者以及工業(yè)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)者等。

（一）套件內(nèi)容

套件的訂單包裝中包含以下組件：

1. 傳感器板：配備用于高電流能力的M4螺絲連接器，采用厚銅技術(shù)（140μm銅/雙層）制造。
2. MCU板：配備XMC1100作為目標(biāo)微控制器，XMC4200作為調(diào)試微控制器，實(shí)現(xiàn)了傳感器的應(yīng)用電路。
3. 配件：一個(gè)裝有2個(gè)M4螺絲和一個(gè)PCB邊緣連接器（用于將傳感器板連接到MCU板）的拉鏈袋。
4. 文檔：一份包含安全預(yù)防措施的免責(zé)聲明。

（二）使用場(chǎng)景

1. 與MCU板和計(jì)算機(jī)配合使用：將傳感器板與MCU板連接，再通過(guò)USB電纜將XMC2GO板與PC/Laptop連接，利用提供的即插即用GUI進(jìn)行評(píng)估。
2. 傳感器板獨(dú)立使用：可將其用于任何客戶應(yīng)用中，如與自定義MCU平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備等接口，通過(guò)M4螺絲連接初級(jí)電流源。

（三）套件特點(diǎn)

1. USB接口：方便與計(jì)算機(jī)連接。
2. USB供電：簡(jiǎn)化了電源供應(yīng)。
3. 示波器功能：具備實(shí)時(shí)滾動(dòng)模式。
4. 多輸出模式支持：支持TLE4973的所有不同輸出模式。
5. EEPROM編程支持：可對(duì)傳感器的EEPROM進(jìn)行編程。
6. 自動(dòng)檢測(cè)功能：能夠自動(dòng)檢測(cè)傳感器板。

二、硬件和軟件詳情

（一）硬件概述

套件包含以下硬件項(xiàng)目：平面邊緣接口連接器、MCU板、傳感器板、USB電纜以及免責(zé)聲明和安全預(yù)防措施文檔。

1. 傳感器板

• 概述：電流傳感器安裝在帶有兩個(gè)M4螺絲連接器的板上，適用于高電流（≤20A）應(yīng)用。PCB采用140 μm銅技術(shù)制造，傳感器提供功能性電隔離，其輸入/輸出可通過(guò)2 x 3極引腳頭輕松訪問(wèn)。
• 硬件設(shè)計(jì)：由待評(píng)估傳感器、必要的無(wú)源組件、上拉電阻、邊緣連接器、M4螺絲連接器和輔助連接器等主要塊組成。
• PCB布局：采用FR4材料，2層銅（頂層/底層），每層厚度140μm，連接器側(cè)有45度倒角。
• 物料清單：包括了各種電容、電阻、連接器和傳感器等組件的詳細(xì)信息。

2. MCU板

• 概述：可直接連接到傳感器板，形成即插即用的評(píng)估系統(tǒng)。包含一個(gè)運(yùn)行SEGGER Jlink許可證的XMC4200微控制器用于調(diào)試，一個(gè)XMC1100微控制器作為目標(biāo)MCU，以及一個(gè)用于選擇外部或內(nèi)部傳感器電壓參考的模擬MUX。
• 硬件設(shè)計(jì)：由板載調(diào)試器、目標(biāo)微控制器、電源供應(yīng)、電源監(jiān)控、ADC輸入電壓分壓器、外部上拉電阻、參考電壓多路復(fù)用器、互補(bǔ)MOSFET、參考電壓生成塊和連接器等主要塊組成。
• PCB布局：采用FR4材料，4層銅（頂層/內(nèi)層1/內(nèi)層2/底層），每層厚度35μm，連接器側(cè)有45度倒角。
• 物料清單：列出了眾多組件，如電容、電阻、微控制器、LED等的詳細(xì)信息。

3. 平面邊緣連接器

用于建立MCU板和傳感器板之間的連接，是一個(gè)10路開(kāi)放式卡邊緣連接器，具有不對(duì)稱鍵控，可防止以錯(cuò)誤方向配對(duì)。

（二）軟件概述

軟件需從英飛凌網(wǎng)站下載，軟件包包含用于傳感器評(píng)估的圖形用戶界面（GUI）軟件和SEGGER Jlink調(diào)試器軟件及USB驅(qū)動(dòng)。

（三）軟件安裝

1. 系統(tǒng)要求

操作系統(tǒng)為Windows 10 / Windows 11（也兼容Windows 7），RAM至少8 GB，存儲(chǔ)至少512 GB，CPU為3 GHz、4核。

2. 軟件下載

可在英飛凌開(kāi)發(fā)中心在線平臺(tái)、工具部分或英飛凌開(kāi)發(fā)者中心啟動(dòng)器應(yīng)用中免費(fèi)下載，下載需使用MyInfineon賬戶注冊(cè)。

3. 安裝步驟

• 同意許可協(xié)議。
• 選擇安裝類型，推薦快速安裝。
• 安裝過(guò)程中可能會(huì)提示安裝JLink Segger驅(qū)動(dòng)和.NET Framework 4.8，根據(jù)系統(tǒng)情況進(jìn)行操作。
• 安裝完成后，桌面會(huì)默認(rèn)創(chuàng)建快捷方式。

4. 卸載軟件

通過(guò)“開(kāi)始” -> “添加或刪除程序”，搜索XENSIV? Current Sensors MS2Go Evaluation App并按“卸載”，Segger JLink驅(qū)動(dòng)和.NET 4.8依賴項(xiàng)可能需單獨(dú)卸載。

三、評(píng)估軟件使用

（一）安全預(yù)防措施

該套件遵循高壓應(yīng)用設(shè)計(jì)規(guī)則，但在超出安全預(yù)防措施限制進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需考慮添加額外的安全措施，如USB隔離、電源隔離、散熱等。

（二）軟件概述

該軟件與XENSIV? TLE4973_MS2GO套件相關(guān)，使用前需確保套件通過(guò)microUSB電纜連接到PC。

（三）啟動(dòng)和連接

軟件啟動(dòng)后會(huì)監(jiān)控所有USB端口，若找到匹配的評(píng)估套件，會(huì)顯示“Port COMx”，選擇設(shè)備后會(huì)連接并為目標(biāo)微控制器刷入正確的固件。

（四）主窗口和圖形元素

1. 傳感器讀數(shù)和數(shù)據(jù)記錄

按下“開(kāi)始”按鈕可開(kāi)始數(shù)據(jù)采集，GUI會(huì)在中間窗格繪制實(shí)時(shí)電流值和OCD線路狀態(tài)。數(shù)據(jù)顯示在右上角的標(biāo)簽和底部的列表視圖中，右側(cè)的圖表設(shè)置可配置手動(dòng)縮放和閾值。用戶可選擇是否記錄數(shù)據(jù)，記錄的數(shù)據(jù)可保存為CSV格式。

2. ADC數(shù)據(jù)處理

固件默認(rèn)發(fā)送原始ADC樣本，用戶可在讀數(shù)停止時(shí)更改設(shè)置，對(duì)16個(gè)ADC讀數(shù)應(yīng)用移動(dòng)平均值進(jìn)行平滑處理。

3. EEPROM映射和配置

傳感器的EEPROM組織為16位寄存器，分為用戶讀寫(xiě)區(qū)和只讀區(qū)。用戶可通過(guò)“EEPROM Map”菜單項(xiàng)查看和修改內(nèi)容，支持修改單個(gè)位字段或內(nèi)存行、刷新內(nèi)存、導(dǎo)出和導(dǎo)入配置文件等功能，同時(shí)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行CRC重新計(jì)算和完整性檢查。

英飛凌的XENSIV? TLE4973電流傳感器2GO套件為工程師提供了一個(gè)便捷、低成本的傳感器評(píng)估方案，無(wú)論是硬件設(shè)計(jì)還是軟件功能都有其獨(dú)特之處，對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)值得嘗試的套件。你在使用類似套件時(shí)有遇到過(guò)什么問(wèn)題嗎？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。