16チャンネル電力分配､計測ボード

依頼を受けて､各種試験用に簡単なテスト用電源供給回路を製作｡

アプリケーション
･機器動作試験､遠隔制御
･バッテリーテスト

要求
･多チャンネルを個別に計測､ONOFFしたい｡
･数百mA程度までを高精度にモニターしたい｡

仕様
･16チャンネル 電圧､電流計測 電圧0～36V(1.25mV/div) ±3.2A (0.1mA/div)
･16チャンネル スイッチ制御 電圧は16V程度まで

インターフェース
･配線は40Pフラットケーブル､MILコネクタを使用｡
･TIのPch FETを I2C GPIOエキスパンダ(MCP23017)で制御
･ハイサイド計測はストロベリーリナックスのINA226キット(高精度タイプ)を使用 INA226は最大16個接続できる｡ (アドレス設定が必要)｡
･制御と計測はI2Cのみで完結｡

基板設計､組み立て
･はじめはまじめにINA226もバラで実装しようとしたが､2層では限界があった｡
  →キットを縦置き｡ I2Cだから配線は束ねられるので､単線ワイヤで結ぶ｡ これで実装エリアを大幅に小型化できた｡
･ピン配置はB基板と合わせてある｡ 一応スタックして連結していくと､もっとたくさん繋げられるかも｡ ただし､I2C系統はボードごとにバスマルチプレクサなどで分離する必要がある｡

MILコネクタとフラットケーブルを使えば､一つ一つ配線する手間も省け､ハーネスの信頼性も確保しやすい｡
 実装の都合で､各chのLEDはシャントモニタの下流に取り付けることになった｡ 10kΩなので数百μAの消費にしかならないけど､今回の構成だと一応レンジ内に現れる｡ LEDの発光の目視を含めて､供給系統の反応を見るためのセルフテストに使えて便利な一面もあった｡

I2Cバスのみで完結しているので､スイッチ､INA226ともすぐに動作確認を終えることができた｡INA226のアドレスを使いきったのははじめてだったけど､特に問題なし｡
シリアルをプロットしてくれるソフトウェアを使えば､リアルタイムにモニターすることもできる｡