TIDA-010011

Diseño de referencia de arquitectura de fuente de alimentación de alta eficiencia para módulo de pro

TIDA-010011

Archivos de diseño

Información general

Este diseño de referencia muestra varias arquitecturas de energía para generar varios carriles de tensión para un módulo procesador de aplicaciones, que requieren una corriente de carga de >1 A y alta eficiencia. La fuente de alimentación necesaria se genera mediante la entrada de CC de 5, 12 o 24 V desde el plano posterior. Las fuentes de alimentación se generan mediante convertidores CC-CC con un transistor de efecto de campo (FET) integrado y un módulo de alimentación con un inductor integrado para su tamaño. El diseño presenta un tipo de encapsulado HotRod™ para aplicaciones que requieren baja interferencia electromagnética (EMI). También es óptimo para aplicaciones con tiempo de diseño limitado. Las características adicionales incluyen regulador de terminación doble velocidad de datos (DDR), alimentación ORing de entrada, secuenciación de tensión, fusible electrónico para protección contra sobrecarga y monitoreo de tensión y corriente de carga. Este diseño se puede utilizar con un procesador, un procesador de señal digital y una matriz de puertas programables en campo. Ha sido probado para detectar emisiones radiadas, según CISPR22 cumpliendo con los requisitos de Clase A y B.

Funciones

Generación de fuente de alimentación con entrada 24 V mediante un convertidor CC-CC reductor síncrono con transitor de efecto de campo (FET) integrado, módulo compacto de nanopotencia con excelente rendimiento transitorio de carga y regulación de salida precisa
Módulos de potencia en encapsulados planos cuádruples sin plomo (QFN) que ofrecen un rendimiento térmico óptimo
Convertidores CC-CC en encapsulado HotRod™ para baja interferencia electromagnética (EMI)
Generación de fuente de alimentación con entrada de 12 V mediante un controlador ORing para un funcionamiento redundante conectado a un convertidor CC-CC de alta eficiencia o un módulo de evaluación externo
Generación de alimentación en el punto de carga (POL) con entrada de 5 V mediante circuito integrado de administración de potencia (PMIC), convertidor CC-CC y reguladores lineales o convertidor CC-CC de >3 A de carga con baja eficiencia de carga mejorada y reparto de la carga
Suministro limpio mediante un regulador lineal de caída baja de 1 A, salida doble y rechazo de ondulación de la fuente de alimentación (PSRR) de bajo ruido y ancho de banda alto

Industrial

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Se desarrolló una placa completamente integrada únicamente para pruebas y validación de rendimiento y no está disponible para la venta.

Archivos de diseño y productos

Archivos de diseño

Descargue archivos de sistema listos para usar para acelerar su proceso de diseño.

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Guía de diseño — TIDA-010011

TIDUEL1.PDF (13185 KB)

Descripción general del diseño de referencia y datos de las pruebas de rendimiento verificadas

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Assembly drawing — TIDA-010011

TIDRY64.PDF (1564 KB)

Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

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Bill of materials (BOM) — TIDA-010011

TIDRY63.PDF (134 KB)

Lista completa de componentes de diseño, designadores de referencia y números de fabricantes/piezas

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CAD/CAE symbol — TIDA-010011

TIDRY66.ZIP (7015 KB)

Archivos para modelos 3D o dibujos 2D de componentes de IC

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Gerber file — TIDA-010011

TIDCF45.ZIP (800 KB)

Fichero de diseño que contiene información sobre la capa física de la PCB de diseño

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PCB layout — TIDA-010011

TIDRY65.PDF (4604 KB)

Archivo de trazado de capas de PCB para generar el trazado del diseño de PCB

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Schematic — TIDA-010011

TIDRY62.PDF (1195 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Diodos TVS

TVS1400 — Dispositivo de protección contra sobretensiones de abrazadera plana de 14V

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS7A80 — Regulador de tensión de caída ultrabaja de 1 A y PSRR alta con IQ baja y activación

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Módulos de potencia (inductor integrado)

LMZ36002 — Módulo de potencia reductor de 4,5 V a 60 V, 2 A en encapsulado QFN

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Búferes y controladores inversores

SN74LVC1G14 — Inversor único de 1.65 V a 5.5 V con entradas de disparador Schmitt

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Sensores de temperatura analógicos

TMP235 — Sensor de temperatura analógico de 1 °C y 10 mV/°C

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Semiconductores

SN74LVC1G17 — Búfer único de 1.65 V a 5.5 V con entradas de disparador Schmitt

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Diodos TVS

TVS3300 — Dispositivo de protección contra sobretensiones de abrazadera plana de 33V

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS54225 — Convertidor reductor sincrónico con entrada de 4.5 V a 18 V y salida de 2 A en encap. HTSSOP

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Circuitos integrados multicanal (PMIC)

LP2998 — Regulador de terminación DDR de 1,5 A con pin de desconexión

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Circuitos integrados multicanal (PMIC)

LP2997 — Regulador de terminación DDR II

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Circuitos integrados multicanal (PMIC)

LP2995 — Regulador de terminación DDR

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Circuitos integrados multicanal (PMIC)

TPS75003 — Administración de energía integrada configurable (PMIC) con 2 convertidores reductores y 1 LDO

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TLV62084A — Convertidor reductor de alta eficiencia de 2 A en un encapsulado SON de 2 x 2 mm

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Semiconductores

SN74LVC1G125 — Búfer simple de 1.65 V a 5.5 V con salidas de 3 estados

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

LM53635-Q1 — Convertidor DC-DC reductor síncrono de 2.1 MHz, 3.5 A y 36 V para automoción

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Secuenciadores

LM3881 — Secuenciador de potencia simple de 3 carriles con retardo de tiempo ajustable

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Módulos de potencia (inductor integrado)

LMZ20501 — Nanomódulo de alta densidad de 2,7V a 5,5 V, 1 A

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Secuenciadores

LM3880 — Secuenciador de potencia simple de 3 carriles con retardo de tiempo fijo

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Controladores de diodo ideal y ORing

LM5050-2 — Controlador FET ORing IQ de 6 V a 75 V y 400 uA

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Circuitos integrados multicanal (PMIC)

LP2996A — Regulador de terminación DDR de 1,5 A con pin de desconexión para DDR2/3/3L

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Semiconductores

LM235 — Sensor de temperatura de salida analógica de ±1.5 °C con una ganancia de 10 mV/°C en TO hermético

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

LM73606 — Convertidor de tensión reductor síncrono de 3.5 V a 36 V y 6 A

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MOSFET

CSD18504Q5A — MOSFET de potencia NexFET™ de 40 V y canal N, SON simple de 5 mm x 6 mm, 6,6 mOhm

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

LM73605 — Convertidor de tensión reductor síncrono de 3.5 V a 36 V y 5 A

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Módulos de potencia (inductor integrado)

LMZ20502 — Nanomódulo de alta densidad de 2.7 V a 5.5 V, 2 A

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Semiconductores

TPS767D3 — Regulador de tensión de caída baja de doble canal de 1 A y 10 V con buena potencia y activación

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Módulos de potencia (inductor integrado)

LMZM33602 — Módulo de alimentación CC/CC reductor de 4 V a 36 V, 2 A en paquete compacto QFN de 7 x 9 x 4 mm

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

LM53625-Q1 — Convertidor DC-DC reductor síncrono de 2.1 MHz, 2.5 A y 36 V para automoción

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Módulos de potencia (inductor integrado)

LMZM33603 — Módulo de alimentación CC/CC reductor de 4 V a 36 V, 3 A en paquete compacto QFN de 7 x 9 x 4 mm

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Búferes y controladores no inversores

SN74LVC2G34 — Búferes de 2 canales, 1.65 V a 5.5 V

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS62060 — Convertidor reductor de 3 MHz y 1.6 A en paquete SON 2x2

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Circuitos integrados de restablecimiento y vigilancia

TPS386596 — Supervisor de tensión cuádruple con entrada de reinicio manual

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS62067 — Convertidor reductor de 3 MHz y 2 A en paquete SON 2x2

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Semiconductores

TPS82130 — Módulo convertidor reductor de 3 A y entrada de 17 V con inductor integrado

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS54325 — Convertidor reductor sincrónico 3 A con entrada de 4.5 V a 18 V

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS7A8101 — Regulador de tensión de caída baja ajustable, de 1 A, alto PSRR, con habilitación

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS62065 — Convertidor reductor de 3 MHz y 2 A en paquete SON 2x2

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS54326 — Convertidor reductor síncrono de 3 A, entrada de 4.5 V a 18 V, con Eco-Mode™

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Circuitos integrados de restablecimiento y vigilancia

TPS3808 — Supervisor de corriente quiescente baja con retardo programable y reinicio manual

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS62063 — Convertidor reductor de 3 MHz y 1.6 A en encapsulado SON de 2 x 2 mm, Vout = 3.3 V

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS62061 — Convertidor reductor de 3 MHz y 1.6 A en encapsulado SON de 2 x 2 mm, Vout = 1.8 V

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Búferes y controladores inversores

SN74LVC2G04 — Inversores de 2 canales, de 1.65 V a 5.5 V

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Circuitos integrados multicanal (PMIC)

TPS65216 — Administración de energía integrada configurable (PMIC) para FPGA y SOC de ARM® Cortex™-A8/A9

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Amplificadores analógicos de detección de corriente

INA381 — Amplificador de detección de corriente de 26 V y 350 kHz con comparador de sobrecorriente integrado

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS62821 — Convertidor reductor de 1 A con entrada de 2.4 V a 5.5 V y exactitud del 1 % en encapsulado VSON-HR

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS62822 — Convertidor reductor de 2 A con entrada de 2.4 V a 5.5 V y exactitud del 1 % en encapsulado VSON-HR

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Módulos de potencia (inductor integrado)

LMZ34202 — Módulo de alimentación reductor de 4,5 V a 42 V, 2 A en paquete QFN

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Fusibles electrónicos (intercambios en caliente integrados)

TPS2595 — eFuse de 0.5 4 A, 2.7 V a 18 V, 34 mΩ, con protección contra sobretensión en un paquete WSON pequ

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS62823 — Convertidor reductor de 3 A con entrada de 2.4 V a 5.5 V y exactitud del 1 % en encapsulado VSON-HR

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TLV62568 — Convertidor buck reductor de alta eficiencia de 1 A con entrada de 2.5 V a 5.5 V en encapsulados SOT

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TLV62569 — Convertidor buck reductor de alta eficiencia, 2 A, entrada de 2.5 V a 5.5 V en SOT23 y SOT563

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Módulos de potencia (inductor integrado)

TPSM82480 — Módulo de alimentación reductor con entrada de 6 A y 5.5 V con opciones PG, MODE y VSEL

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Sensores de temperatura digitales

TMP75 — Sensor de temperatura digital de 1 °C de I2C/SMBus en factor de forma LM75 estándar de la industria

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TLV62565 — Convertidor Buck de 1.5 A en paquete SOT23

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Módulos de potencia (inductor integrado)

LMZM23601 — Módulo de alimentación CC-CC reductor de 36 V y 1 A en un paquete de 3,8 mm × 3 mm

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Módulos de potencia (inductor integrado)

TPS82085 — Módulo convertidor reductor de alta eficiencia de 3 A con inductor integrado

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Circuitos integrados multicanal (PMIC)

TPS51206 — Regulador de terminador DDR de fuente/disipador de pico de 2 A con referencia de búfer VTTREF para D

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Módulos de potencia (inductor integrado)

TPS82084 — Módulo convertidor reductor de alta eficiencia de 2 A con inductor integrado

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Módulos de potencia (inductor integrado)

TPSM84824 — Módulo de alimentación de 8 A, entrada de 4.5 V a 17 V, salida de 0.6 V-10 V, en superficie compacta

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Circuitos integrados multicanal (PMIC)

TPS51200 — Regulador de terminación DDR de fuente/disipador de 3 A con referencia en búfer VTTREF para DDR2, DD

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Módulos de potencia (inductor integrado)

LMZ10501 — Módulo de alimentación CC/CC reductor de 5,5 V y 1 A en un paquete de 3 mm × 2,6 mm

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Amplificadores analógicos de detección de corriente con resistencia de derivación integrada

INA250 — Amplificador de detección de corriente bidireccional de precisión y 36 V con resistencia de derivaci

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Módulos de potencia (inductor integrado)

LMZ10500 — Módulo de alimentación CC/CC reductor de 5,5 V y 0,5 A en un paquete de 3 mm × 2,6 mm

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Módulos de potencia (inductor integrado)

TPSM84624 — Módulo de alimentación de 6 A, entrada de 4.5 V a 17 V, salida de 0.6 V-10 V, en superficie compacta

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Circuitos integrados multicanal (PMIC)

TPS650250 — Administración de energía integrada configurable (PMIC) con 3 convertidores CC/CC y 3 LDO

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Módulos de potencia (inductor integrado)

TPSM84424 — Módulo de alimentación de 4 A, entrada de 4.5 V a 17 V, salida de 0.6 V-10 V, en superficie compacta

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Módulos de potencia (inductor integrado)

LMZ30602 — Módulo de alimentación reductor de 2,95 V a 6 V, 2 A en paquete QFN de 9 x 11 x 2,8 mm

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS62080 — Convertidor reductor alta eficiencia 1.2 A en encapsulado SON 2 x 2 mm, tensión de salida ajustable

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Interruptores de carga

TPS27081A — Interruptor de carga de 8 V, 3 A, 44 mΩ con tiempo de elevación ajustable

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Módulos de potencia (inductor integrado)

LMZ30606 — Módulo de alimentación reductor de 2,95 V a 6 V, 6 A en paquete QFN de 9 x 11 x 2,8 mm

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Sensores de temperatura digitales

TMP75B — Sensor de temperatura con capacidad para 1.4 V e interfaz I2C/SMBus en factor de forma LM75 y diagra

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Módulos de potencia (inductor integrado)

LMZ30604 — Módulo de alimentación reductor de 2,95 V a 6 V, 4 A en paquete QFN de 9 x 11 x 2,8 mm

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Sensores de temperatura digitales

TMP75C — Sensor de temperatura de calidad automotriz con capacidad para 1.4 V e interfaz I2C/SMBus con modo O

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Semiconductores

TPS3705 — Supervisor del procesador con fallo de potencia y temporizador de vigilancia integrado

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS54426 — Convertidor reductor síncrono de 4 A, entrada de 4.5 V a 18 V, con Eco-Mode™

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS54427 — Convertidor reductor síncrono con entrada de 4.5 V a 18 V y 4 A

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS54226 — Convertidor reductor síncrono de 2 A, entrada de 4.5 V a 18 V, con Eco-Mode™

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS54425 — Convertidor reductor sincrónico 4 A con entrada de 4.5 V a 18 V

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS62087 — Convertidor reductor 3 A con control DCS y protección de cortocircuito intermitente, paquete QFN 2x2

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS62086 — Convertidor reductor 3 A con control DCS y protección de cortocircuito intermitente, paquete QFN 2x2

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS62085 — Convertidor reductor 3 A control DCS y protección de cortocircuito intermitentes, paquete HotRod 2x2

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MOSFET

CSD17571Q2 — MOSFET de potencia NexFET™ de 30 V y canal N, SON simple de 2 mm x 2 mm, 29 mOhm

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Documentación técnica

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	Tipo	Título		Descargar la versión más reciente en inglés	Fecha
*	Guía de diseño	High Efficiency Power Supply Architecture Reference Design for Protection Relay			17/12/2018

Recursos de diseño

Desarrollo de hardware

Placa de evaluación

TPS2412EVM — Módulo de evaluación TPS2412

TPS54320EVM-513 — Módulo de evaluación para convertidor SWIFT™ reductor síncrono con entrada de 4.5 V a 17 V y salida

TPS54427EVM-052 — Módulo de evaluación para controlador reductor síncrono TPS54427

TPS65910A3EVM-583 — Módulo de evaluación TPS65910A3

TPSM84424EVM-013 — Módulo de evaluación de módulo de alimentación de 4 A, entrada de 4.5 V a 17 V, salida de 0.6 V a 10

UCC39002EVM — Módulo de evaluación UCC39002

Diseños de referencia

Diseño de referencia

TIDA-01621 — Diseño de referencia del controlador de freno de retención inteligente con regulación de corriente p

Descargo de responsabilidad

Consulte el aviso informativo y la cláusula de exención de responsabilidad que cubren los diseños de referencia y otros recursos de TI.