LTC2947

最大 30A 精密エナジーモニターモジュール(I2C/SPI)■特徴
・最新電流モニタ IC LTC2947 を使った高性能電力測定モジュールです。
・電圧・電流・電力がディジタルで計測でき、積算した電力量を精密に計測可能です。
・シャント抵抗 0.3mΩ(0.0003Ω)と極めて小さく挿入損失が無視できます。
・インターフェースは I2C と SPI の両方に対応（1.8V～5V ロジック対応）
・電流は双方向最大 30A、電圧は 15V まで測定できます。
・動作電圧 5V~15V
・電流センスはハイサイドに対応、データ更新時間：100ms

LTC2947 搭載■仕様
測定方式
アイソレートインターフェース
コア電圧
インターフェース電圧
電流 測定範囲
分解能
精度
測定位置
電圧 測定範囲
分解能・精度電力 測定範囲
分解能・精度時間 内蔵クロック
外部クロック
内蔵温度センサ 分解能
精度
データ更新時間サイズ
内容品
リニアテクノロジー

シャント抵抗 0.0003Ω(0.3mΩ)
非絶縁タイプI2C または SPI
4.5V～15V 絶対最大定格：20V
1.8V～5V 絶対最大定格：5.5V－30A～+30A ※付属の端子台を用いた場合 10A 程度まで
LSB=3mA（15 ビット以上）±1% オフセット：±3LSB
ハイサイド測定
0V～15.5V 絶対最大定格：20V
LSB=2mV （14 ビット以上）±0.5%0～450W
LSB=50mW（18 ビット）±1.2%
±1%
オプション
13 ビット(0.204℃)±5K（5 ケルビン）
100ms
約 36.9x20.4mm
組み立て済み基板ｘ１枚，端子台ｘ２個，１０ピンコネクタ（オスとメス）※配線材料、ねじ等は別途ご用意ください※製作・使用にあたり巻末の使用上の注意をよく読んでお使いください。

■ピン配置図用途

グランド
SPI 用 MOSISPI 用 CS
アラート出力
GPIO

GND
SDI
AD1/~CS~ALERT
GPIO
名称

13579ピン番号

写真246810

ピン番号

GND
SDA/SDO
SCL/SCK
VCC
OVDD
名称用途

グランド
I2C SDA / SPI 用 MISOI2C SCL / SPI 用 SCK
コア電源（5V~15V)
ロジック電源(1.8V~5V)※コア電源とロジック電源は分離しています。コア電圧による測定電圧の制限はありません。5V でも 15V の電圧計測ができます。

※VCC~GND には 5V～15V を接続します。OVDD~GND 間には 1.8V～5.5V を接続します。電源を逆にすると破損しますのでご注意ください。
※1 番，２番の GND は基板内でつながっています。※~ALERT と GPIO の出力はオープンドレインです。外部でプルアップが必要■モジュールの説明
LTC2947 は コ ア 電 源 (VCC) と ロ ジ ッ ク 電 源(OVDD)は別電源となっています。ロジック電源は I2C または SPI のロジック電圧になります。コア電源は最低 5V 必要となっていますので、3.3V
ではこの IC は動作できません。
一般的なセンサやインターフェースの IC と同じような接続、プログラミングになります。
J1 は SDA と SDI を接続するためのものです。
J2 は VCC と OVDD を基板内で直結してしまうためのものです。
■組み立て
緑の端子台は双方のミゾを先に連結してからハンダ付けしてください。１０ピンのインターフェース端子はオス・メスどちらをつけるかは自由です。全体の配線図は次ページをご覧ください。この製品はハイサイドセンスのみに対応しています。

■I2C 接続方法
I2C モードでは端子の外周の５ピン（偶数ピン）だけで動作できるようになっています。VCC と OVDD にそれぞれ電源を供給します。
もし VCC=OVDD=5V であれば、J2 をショートすることで OVDD の接続を省略し４線のみで動作させることができます。応用例も参照ください。基板上の AD0 ジャンパ, AD1 ジャンパを表１に従ってショートします。このショートで I2C の動作モードにすること、そしてスレーブアドレスを設定します。I2C 接続では基板上の J1 を必ずショートさせてください。モジュール内では SCL, SDA のプルアップは行っていませんので外部マイコン側でプルアップをしてください。
■SPI 接続方法
基板上の AD0 ジャンパの H をショートしてください。AD1 ジャンパにはどれも接続しません。
AD1/~CS 端子は CS(チップセレクト)ピンとして機能します。~CS ピンを必ずプルアップしてお使いください。プルアップしないと I2C モードとして認識されてしまいます。他に SDI, SDO, SCK を SPI バスに接続します。J1 ジャンパはショートしません。SPI モードでは端子の２列分（１０ピン）をすべて接続して使います。J2 ジャンパを利用することも可能です。
■表１：I2C と SPI ジャンパ設定表
通信モード

I2C
SPI

AD0L
L
L
RR
R
H

ジャンパ箇所
AD1
L
H
RL
H
R
未接続

J1

ショートオープン

16 進表記(7bit)
0x5C
0x5D
0x5E
0x64
0x65
0x66
－

I2C スレーブアドレス
２進数表記
0b1011100
0b1011101
0b1011110
0b1100100
0b1100101
0b1100110－※L….DGND へ直結されます。R…100k を経て DGND に接続されます（プルダウン）H…OVDD へ直結されます。
※通常の L と H 以外に R という論理がありこれによって選択肢を増やす設計になっています。
※設定を変更する場合ははんだを完全に取り除いてから、別の場所をショートさせてください。電源短絡の原因になります。
■クイックスタートガイド
電源オン後は停止状態になっています。内部レジスタ 0xF0 に 0x08 を書き込むと動作を開始します。
内部レジスタ 0x90 からの 3 バイトが測定した電流値、0xA0 からの 2 バイトが測定した電圧値、0x93 からの３バイトが電力値になります。電流は LSB=3mA, 電圧は LSB=2mV, 電力は LSB=50mW です。電流と電力は逆向きの計測も可能なので２の補数でマイナスにもなります。電圧はプラスのみしか計測できません。積算電流、電力の計測についてはデータシートやウェブの情報を参照してください。積算については２つの測定セットを持っており、条件を変えたり、測定時間を変えたりして別々に計測が行えます。
■GPIO ピンについて
GPIO はユーザの汎用入力、出力ピン（出力はオープンドレインです）として使うほか、温度上昇時のファンコントロール信号、積算電力の計数制御に割り当てることができます。
■応用例（絶縁計測）
I2C 接続は当社の ADM3260 アイソレータモジュール[#23260]と組み合わせることで絶縁型の電流モニタとして活用することができるようになっています。ADM3260 の絶縁側（２次側）は４ピンですが、J2 ジャンパーをショートすることで VCC と OVDDが接続されるため VCC(VISO)のみが接続されれば問題ありません。（右写真）■使用上の注意・電圧測定、電流測定の原理を理解している方がお使いください。配線を間違えないようにご注意ください。電源やバッテリーを短絡させると危険です。やけど・焼損・火災の原因になる恐れがあります。
・おおむね１０Ａを超える電流の連続測定はコネクタや配線の発熱が生じます。IC 両側のネジ止め端子をご利用ください。この端子は基板固定穴を兼ねています。
・この製品は直流用ですので交流電源には使用できません。（４現象動作不可）
・本モジュールは余計な付加回路をつけずシンプルで動作がわかりやすい製品となっています。基本的な回路のため保護回路は持っておりません。入出力、極性、定格を超える電圧を与えないでください。一瞬でもＩＣが破壊されてしまいます。
・本モジュールは技術者向けの製品です。本製品をお使いになるにはある程度の電気的知識を必要とします。
・本モジュールを使用したことによる、損害・損失については一切補償できません。
・製造上の不良と認められる場合のみ、良品とお取替えいたします。それ以外の責についてはご容赦ください。
・この製品は RoHS 対応、鉛フリーで製造されています。MADE IN JAPANCopyright (c) 2017 Strawberry Linux Co.,Ltd. 無断転載・引用を禁止します。
株式会社ストロベリー・リナックス ２０１７年３月１１日 第１版