TIDA-010011

Referenzdesign für hocheffiziente Stromversorgungsarchitektur für Schutzrelais-Prozessormodul

Designdateien

TIDA-010011

Designdateien

Überblick

Dieses Referenzdesign zeigt verschiedene Stromversorgungsarchitekturen zur Erzeugung von mehreren Spannungsschienen für ein Anwendungsprozessormodul, das einen Laststrom > 1 A und einen hohen Wirkungsgrad benötigt. Die erforderliche Stromversorgung wird über einen 5-, 12- oder 24-V-DC-Eingang von der Backplane erzeugt. Stromversorgungen werden mit Hilfe von DC-DC-Wandlern mit integriertem FET und einem Stromversorgungsmodul mit integrierter Induktivität für die Größenmessung erzeugt. Das Design verfügt über einen HotRod™-Gehäusetyp für Anwendungen, die geringe EMI-Werte erfordern. Es ist auch optimal für Anwendungen mit begrenzter Entwicklungszeit. Weitere Merkmale sind DDR-Terminierungsregler, OR-ing der Eingangsspannung, Spannungssequenzierung, eFuse für Überlastschutz sowie Spannungs- und Laststromüberwachung. Dieses Design kann mit einem Prozessor, einem digitalen Signalprozessor und einem feldprogrammierbaren Gate-Array verwendet werden. Es wurde auf abgestrahlte Emissionen gemäß CISPR22 geprüft und erfüllt die Anforderungen der Klassen A und B.

Merkmale

Stromversorgungserzeugung mit 24-V-Eingang mit synchronem DC/DC-Abwärtswandler mit integriertem FET, kompaktes Nano-Stromversorgungsmodul mit hervorragender Lasttransientenleistung und exakter Ausgangsregelung
Stromversorgungsmodule im QFN-Gehäuse, die eine optimale thermische Leistung bieten
DC-DC-Wandler im HotRod™-Gehäuse für niedrige EMI-Werte
Stromversorgungserzeugung mit 12-V-Eingang unter Verwendung eines OR-ing-Controllers für redundanten Betrieb mit Anbindung an einen hocheffizienten DC/DC-Wandler oder ein externes Evaluierungsmodul
Point-of-Load (POL)-Versorgungserzeugung mit 5-V-Eingang unter Verwendung von PMIC , DC/DC-Wandler und Linearreglern oder DC/DC-Wandler > 3 A Last mit verbessertem niedrigem Lastwirkungsgrad und Lastverteilung
Saubere Stromversorgung unter Verwendung eines 1-A-Linearreglers mit zwei Ausgängen und niedrigem Dropout mit rauscharmem PSRRR mit hoher Bandbreite

Industrieanwendungen

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Designdateien und Produkte

Designdateien

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Designleitfaden — TIDA-010011

TIDUEL1.PDF (13185 KB)

Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

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Assembly drawing — TIDA-010011

TIDRY64.PDF (1564 KB)

Detaillierter Überblick über das Design-Layout zur Bestimmung der Position der Komponenten

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Bill of materials (BOM) — TIDA-010011

TIDRY63.PDF (134 KB)

Vollständige Liste mit Designkomponenten, Referenz-Bezeichnern und Hersteller-/Teilenummern

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CAD/CAE symbol — TIDA-010011

TIDRY66.ZIP (7015 KB)

Dateien für 3D-Modelle oder 2D-Zeichnungen von IC-Komponenten

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Gerber file — TIDA-010011

TIDCF45.ZIP (800 KB)

Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

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PCB layout — TIDA-010011

TIDRY65.PDF (4604 KB)

Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

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Schematic — TIDA-010011

TIDRY62.PDF (1195 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

TVS-Dioden

TVS1400 — Flat-Clamp-Spannungsspitzenschutzbaustein, 14V

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Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TPS7A80 — Ultra-Low-Dropout-Spannungsregler mit hohem PSRR-Wert, niedrigem Ruhestrom und Aktivierung, 1 A

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

LMZ36002 — Abwärts-Stromversorgungsmodul, 4,5 bis 60 V, 2 A, im QFN-Gehäuse

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Invertierende Puffer & Treiber

SN74LVC1G14 — Einzelner 1,65-V- bis 5,5-V-Wechselrichter mit Schmitt-Trigger-Eingängen

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Analoge Temperatursensoren

TMP235 — Analoger Temperatursensor, 1 C, 10 mV/C

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Nicht invertierende Puffer & Treiber

SN74LVC1G17 — Einzelner 1,65-V- bis 5,5-V-Puffer mit Schmitt-Auslöser-Eingängen

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TVS-Dioden

TVS3300 — Flat-Clamp-Spannungsspitzenschutzbaustein, 33V

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DC/DC-Wandler

TPS54225 — Synchroner Abwärtswandler, 4,5 bis 18 V, 2 A) in HTSSOP-Gehäuse

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Mehrkanal-ICs (PMICs)

LP2998 — DDR-Terminierungsregler für die Automobilindustrie, 1,5 A, mit Abschaltpin

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Mehrkanal-ICs (PMICs)

LP2997 — DDR-II Abschlussregler

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Mehrkanal-ICs (PMICs)

LP2995 — DDR-Abschlussregler

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Mehrkanal-ICs (PMICs)

TPS75003 — Integrierter und konfigurierbarer Power-Management-IC (PMIC) mit zwei Abwärtsreglern und einem LDO

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DC/DC-Wandler

TLV62084A — 2-A-Abwärtswandler mit hohem Wirkungsgrad in 2 x 2 mm großem SON-Gehäuse

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Nicht invertierende Puffer & Treiber

SN74LVC1G125 — Einzelner 1,65-V- bis 5,5-V-Puffer mit Tri-State-Ausgängen

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DC/DC-Wandler

LM53635-Q1 — Synchroner Abwärtswandler mit 2,1 MHz (3,5 A, 36 V) für Fahrzeuganwendungen

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Sequenzer

LM3881 — Einfacher Stromversorgungssequenzer, 3 Schienen, mit einstellbarer Zeitverzögerung

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

LMZ20501 — Kompaktes Nanomodul, 2,7 bis 5,5 V, 1 A

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Sequenzer

LM3880 — Einfacher Stromversorgungssequenzer, 3 Schienen, mit fester Zeitverzögerung

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Ideale Diode und ODER-verknüpfende Controller

LM5050-2 — IQ ORing FET-Controller, 6 bis 75 V, 400 μA

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Mehrkanal-ICs (PMICs)

LP2996A — DDR-Terminierungsregler mit Deaktivierungs-Pin, 1,5 A für DDR2/3/3L

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Analoge Temperatursensoren

LM235 — Temperatursensor (±1,5°C Abweichung) mit Analogausgang und einem Verstärkungsfaktor von 10mV/°C i

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DC/DC-Wandler

LM73606 — Synchroner Abwärtsspannungswandler, 3,5 bis 36 V, 6 A

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MOSFETs

CSD18504Q5A — 40-V-N-Kanal-NexFET™-Leistungs-MOSFET, Einzel-SON 5 mm x 6 mm, 6,6 mOhm

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DC/DC-Wandler

LM73605 — Synchroner Abwärtsspannungswandler, 3,5 bis 36 V, 5 A

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

LMZ20502 — Kompaktes Nanomodul, 2,7 bis 5,5 V, 2 A

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Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TPS767D3 — Zweikanaliger Low-Dropout-Spannungsregler, 1 A, 10 V mit Power-Good- und Aktivierungsfunktion

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

LMZM33602 — DC/DC-Abwärts-Leistungsmodul (4 bis 36 V, 2 A) in kompaktem QFN-Gehäuse mit 7 x 9 x 4 mm

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DC/DC-Wandler

LM53625-Q1 — Synchroner Abwärtswandler mit 2,1 MHz (2,5 A, 36 V) für Fahrzeuganwendungen

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

LMZM33603 — DC/DC-Abwärts-Leistungsmodul (4 bis 36 V, 3 A) in kompaktem QFN-Gehäuse mit 7 x 9 x 4 mm

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Nicht invertierende Puffer & Treiber

SN74LVC2G34 — 2-Kanal-, 1,65-V- bis 5,5-V-Puffer

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DC/DC-Wandler

TPS62060 — Abwärtswandler, 3 MHz, 1,6 A, in SON-Gehäuse 2x2

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Reset- und Watchdog-ICs

TPS386596 — Vierfach-Spannungsüberwacher mit manuellem Rücksetz-Eingang

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DC/DC-Wandler

TPS62067 — Abwärtswandler, 3 MHz, 2 A, in SON-Gehäuse 2x2

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

TPS82130 — 3-A-Abwärtswandler mit integriertem Induktor, 17 V Eingangsspannung

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DC/DC-Wandler

TPS54325 — Synchroner Abwärtswandler, 4,5 bis 18 V Eingangsspannung, 3 A

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Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TPS7A8101 — Einstellbarer Ultra-Low-Dropout-Spannungsregler mit hohem PSRR-Wert und Aktivierung, 1 A

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DC/DC-Wandler

TPS62065 — Abwärtswandler, 3 MHz, 2 A, in SON-Gehäuse 2x2

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DC/DC-Wandler

TPS54326 — Synchroner Abwärtswandler, 4,5 bis 18 V Eingangsspannung, 3 A, mit Eco-Mode™

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Reset- und Watchdog-ICs

TPS3808 — Überwachungseinheit mit niedrigem Ruhestrom mit programmierbarer Verzögerung und manueller Rücksetzu

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DC/DC-Wandler

TPS62063 — Abwärtswandler, 3 MHz, 1,6 A, in SON-Gehäuse 2 x 2 mm, Vout = 3,3 V

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DC/DC-Wandler

TPS62061 — Abwärtswandler, 3 MHz, 1,6 A, in SON-Gehäuse 2 x 2 mm, Vout = 1,8 V

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Invertierende Puffer & Treiber

SN74LVC2G04 — 2-Kanal-Wechselrichter, 1,65 V bis 5,5 V

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Mehrkanal-ICs (PMICs)

TPS65216 — Integriertes Power-Management (PMIC) für ARM® Cortex™-A8/A9 SOCs und FPGAs

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Analoge Strommessverstärker

INA381 — Strommessverstärker mit 26 V, 350 kHz und integriertem Überstromkomparator

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DC/DC-Wandler

TPS62821 — 1-A-Abwärtswandler mit 2,4-V- bis 5,5-V-Eingang, mit 1 % Genauigkeit, im 1,5-mm x 2-mm-VSON-HR-Gehäu

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DC/DC-Wandler

TPS62822 — 2-A-Abwärtswandler mit 2,4-V- bis 5,5-V-Eingang, mit 1 % Genauigkeit, im 1,5-mm x 2-mm-VSON-HR-Gehäu

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

LMZ34202 — Abwärts-Stromversorgungsmodul, 4,5 bis 42 V, 2 A, im QFN-Gehäuse

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eFuses (integrierte Hot-Swaps)

TPS2595 — 2,7 bis 18 V, 34 mΩ, eFuse 0,5–4 A mit Überspannungsschutz in kleinem WSON-Gehäuse

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DC/DC-Wandler

TPS62823 — 3-A-Abwärtswandler, 2,4-V- bis 5,5-V-Eingang, mit 1 % Genauigkeit im 1,5 mm x 2-mm-VSON-HR-Gehäuse

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DC/DC-Wandler

TLV62568 — Hocheffizienter Abwärtswandler, 2,5-5,5 V Eingangsspannung, 1 A, in Gehäuse SOT23 und SOT563

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DC/DC-Wandler

TLV62569 — Hocheffizienter Abwärtswandler, 2,5-5,5 V Eingangsspannung, 2 A, in Gehäuse SOT23 und SOT563

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

TPSM82480 — Abwärtswandler-Stromversorgungsmodul, 6 A, 5,5 V Eingang, mit PG-, MODE- und VSEL-Option

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Digitale Temperatursensoren

TMP75 — Digitaler Temperatursensor, 1 C, I2C/SMBus, im Industriestandard-Formfaktor LM75

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DC/DC-Wandler

TLV62565 — Abwärtswandler in SOT23-Gehäuse, 1,5 A

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

LMZM23601 — DC/DC-Abwärts-Spannungsversorgungsmodul, 36 V, 1 A, in Gehäuse 3,8 × 3 mm

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

TPS82085 — Hocheffizientes Abwärtswandler-Modul, 3 A, mit integriertem Induktor

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Mehrkanal-ICs (PMICs)

TPS51206 — 2A Peak Senke/Quellen-DDR-Abschlussregler mit gepufferter VTTREF-Referenz für DDR2/3/3L/4

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

TPS82084 — 2 A, hocheffizientes Abwärtswandlermodul mit integrierter Induktivität

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

TPSM84824 — Stromversorgungsmodul, 4,5 bis 17 V Eingangsspannung, 0,6 bis 10 V Ausgangsspannung, 8 A, in kompakt

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Mehrkanal-ICs (PMICs)

TPS51200 — 3A Senken/Quell-DDR-Abschlussregler mit gepufferter VTTREF-Referenz für DDR2, DDR3, DDR3L und DDR4

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

LMZ10501 — Abwärts-DC/DC-Stromversorgungsmodul, 5,5 V, 1 A, in Gehäuse 3 × 2,6 mm

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Analoge Strommessverstärker mit integriertem Shunt-Widerstand

INA250 — Bidirektionaler Präzisions-Strommessverstärker, 36 V, mit int. Shunt-Widerstand

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

LMZ10500 — Abwärts-DC/DC-Stromversorgungsmodul, 5,5 V, 0,5 A, in Gehäuse 3 × 2,6 mm

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

TPSM84624 — Stromversorgungsmodul, 4,5 bis 17 V Eingangsspannung, 0,6 bis 10 V Ausgangsspannung, 6 A, in kompakt

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Mehrkanal-ICs (PMICs)

TPS650250 — Konfigurierbares integriertes PMIC mit 3 DC/DC-Wandlern und 3 LDOs

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

TPSM84424 — Stromversorgungsmodul, 4,5 bis 17 V Eingangsspannung, 0,6 bis 10 V Ausgangsspannung, 4 A, in kompakt

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

LMZ30602 — Abwärts-Stromversorgungsmodul, 2,95 bis 6 V, 2 A, im QFN-Gehäuse 9 x 11 x 2,8 mm

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DC/DC-Wandler

TPS62080 — Hocheffizienter Abwärtswandler für 1,2 A in SON-Gehäuse 2 x 2 mm, mit einstellbarer Vout

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Lastschalter

TPS27081A — Lastschalter mit einstellbarer Anstiegszeit (8 V, 3 A, 44 MΩ)

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

LMZ30606 — Abwärts-Stromversorgungsmodul, 2,95 bis 6 V, 6 A, im QFN-Gehäuse 9 x 11 x 2,8 mm

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Digitale Temperatursensoren

TMP75B — 1,4V-fähiger Temperatursensor mit I2C/SMBus-Schnittstelle in LM75-Formfaktor und Anschlussbelegung

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

LMZ30604 — Abwärts-Stromversorgungsmodul, 2,95 bis 6 V, 4 A, im QFN-Gehäuse 9 x 11 x 2,8 mm

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Digitale Temperatursensoren

TMP75C — 1,4V-fähiger Temperatursensor mit I2C/SMBus-Schnittstelle und One-Shot-Modus in LM75-Anschlussbelegu

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Reset- und Watchdog-ICs

TPS3705 — Prozessor-Supervisor mit Power Fail und integriertem Watchdog-Timer

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DC/DC-Wandler

TPS54426 — Synchroner Abwärtswandler, 4,5 bis 18 V Eingangsspannung, 4 A, mit Eco-Mode™

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DC/DC-Wandler

TPS54427 — Synchroner Abwärtswandler, 4,5 bis 18 V Eingangsspannung, 4 A

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DC/DC-Wandler

TPS54226 — Synchroner Abwärtswandler, 4,5 bis 18 V Eingangsspannung, 2 A, mit Eco-Mode™

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DC/DC-Wandler

TPS54425 — Synchroner Abwärtswandler, 4,5 bis 18 V Eingangsspannung, 4 A

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DC/DC-Wandler

TPS62087 — Abwärtswandler, 3 A, mit DCS-Control und Hiccup-Kurzschlussschutz im QFN-Gehäuse 2x2

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DC/DC-Wandler

TPS62086 — Abwärtswandler, 3 A, mit DCS-Control und Hiccup-Kurzschlussschutz im QFN-Gehäuse 2x2

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DC/DC-Wandler

TPS62085 — Abwärtswandler, 3 A, mit DCS-Control und Hiccup-Kurzschlussschutz im 2 x 2 HotRod-Gehäuse

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MOSFETs

CSD17571Q2 — 30 V, N-Kanal-NexFET™-Leistungs-MOSFET, Einzel-SON 2 mm x 2 mm, 29 mOhm

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TPS2412EVM — TPS2412 Evaluation Module

Dieses Referenzdesign zeigt verschiedene Stromversorgungsarchitekturen zur Erzeugung von mehreren Spannungsschienen für ein Anwendungsprozessormodul, das einen Laststrom > 1 A und einen hohen Wirkungsgrad benötigt. Die erforderliche Stromversorgung wird über einen 5-, 12- oder 24-V-DC-Eingang von (...)

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TPS54320EVM-513 — Evaluierungsmodul für TPS54320, 4,5 V bis 17 V-Eingang, 3 A, Synchron-Abwärts-SWIFT™-Wandler

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TPS54427EVM-052 — Evaluierungsmodul für TPS54427 Synchron-Abwärtswandler

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TPSM84424EVM-013 — TPSM84424, 4.5V to 17V Input, 0.6V to 10V Output, 4A Power Module Evaluation Module

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UCC39002EVM — UCC39002 Evaluation Module

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Top-Dokumentation	Typ	Titel	Format-Optionen	Neueste englische Version herunterladen	Datum
*	Designleitfaden	High Efficiency Power Supply Architecture Reference Design for Protection Relay			17.12.2018