INA3221は、対象となる最大 3 つの電源に対して 2 つの測定を実行します。負荷電流がシャント抵抗を流れることで発生する電圧によってシャント電圧が生じ、そのシャント電圧は IN+ ピンと IN– ピン間で測定されます。このデバイスは、各チャネルの IN– ピンで電源バス電圧も内部的に測定します。差動シャント電圧は IN– ピンに対して測定され、バス電圧はグラウンドに対して測定されます。

INA3221は通常、2.7V ～ 5.5V の範囲の別の電源から電力を供給します。監視対象の電源バスは 0V から 26V の範囲です。

同相モード入力範囲とデバイスの電源電圧の間には特別な電源シーケンス上の考慮事項はありません。両者は互いに独立しているため、電源電圧がオフの状態でもバス電圧を印加できますし、その逆も可能です。

INA3221は、各チャネルに対してシャント電圧用とバス電圧用の 2 つの測定を行います。各測定は、モード設定 (構成レジスタのビット 2〜0) に基づき、独立して測定することも順次測定することもできます。INA3221 が通常動作モードのとき (つまり、Configuration レジスタの MODE ビットが「111」に設定されているとき)、デバイスがシャント電圧とバス電圧の読み取り値を連続的に変換します。この手順では、まず 1 チャネルを変換し、その後に次の有効チャネルのシャント電圧読み取りを行い、続いてそのチャネルのバス電圧読み取りを行う、といった流れで進み、すべての有効チャネルが測定されるまで繰り返されます。設定された構成レジスタのモード設定は、すべてのチャネルに適用されます。有効化されていないチャネルは、モード設定に関係なく測定シーケンスでスキップされます。

INA3221 には連続モードとシングルショット モードという 2 つの動作モードがあり、これらの変換完了後の内部 ADC の動作を決定します。INA3221 が連続モードに設定されている場合 (モード ビット設定を使用)、デバイスは新しい構成設定が書き込まれるまで、すべての有効チャネルを繰り返しサイクルします。

構成レジスタの MODE 制御ビットでは、シャント電圧のみ、またはバス電圧のみを変換するモードも選択できます。この機能により、デバイスは特定のアプリケーション要件を満たすこともできます。

シングルショット (トリガ) モードでは、いずれかのシングルショット変換モードを構成レジスタに設定すると (すなわち、構成レジスタの MODE ビットを 001、010、または 011 に設定すると)、シングルショット変換が開始されます。この操作により、すべての有効チャネルについて 1 回分の測定結果が得られます。別のシングルショット変換をトリガするには、モードが変わらない場合でも、構成レジスタにもう一度書き込みを行う必要があります。シングルショット変換が開始されると、すべての有効チャネルが 1 回ずつ測定され、その後デバイスはパワーダウン状態に入ります。INA3221レジスタは、電源オフ時でもいつでも読み取ることができます。これらのレジスタに存在するデータは、対応するレジスタの直前に完了した変換結果です。変換準備完了フラグビット (マスク / イネーブル レジスタ、CVRF ビット) は、シングルショット変換の調整に役立ちます。また、変換時間の長い設定では特に役立ちます。CVRF ビットは、すべての変換が完了した後にセットされます。CVRF ビットは、次の条件でクリアされます：

1. Configuration レジスタへの書き込み (MODE ビットをパワーダウン モードに構成するものを除く)
2. マスク / イネーブル レジスタの読み取り

2 つの動作モード (連続およびシングルショット) に加えて、INA3221 には待機電流を低減し、INA3221 入力への電流を遮断する個別に選択可能なパワーダウン モードも備わっています。パワーダウン モードは、デバイスが使用されていないときの電源消費への影響を低減します。パワーダウン モードから完全に復帰するには、40µs が必要です。INA3221 レジスタは、デバイスがパワーダウン モードにあるときでも書き込みおよび読み出しが可能です。アクティブ MODE 設定のいずれかが構成レジスタに書き込まれるまで、デバイスはパワーダウン モードのままです。