TIDA-010065

Diseño de referencia de módulo de entrada analógica basado en convertidor de CC/CC aislado de alta e

TIDA-010065

Archivos de diseño

Información general

Este diseño de referencia es una arquitectura simplificada para generar una fuente de alimentación aislada para amplificadores aislados para medir tensiones y corrientes aisladas. Un convertidor CC/CC totalmente integrado con aislamiento reforzado que funciona a partir de una entrada de 5 V con salida de 5 V o 5.4 V configurable (espacio libre para regulador de caída baja (LDO)) genera la alimentación aislada. Las derivaciones que están interconectadas a amplificadores de aislamiento de rango de entrada de ±50 mV configurados como entradas aisladas de canal miden la corriente. La interfaz de salida del divisor potencial a amplificadores de aislamiento de rango de entrada de ±250 mV o ±12 V configurados como entradas aisladas del grupo miden la tensión. Las salidas de los amplificadores de aislamiento interactúan directamente con el convertidor analógico a digital (ADC) delta sigma de 24 bits o se escalan a ±10 mediante amplificadores de ganancia e interconectan con el convertidor analógico a digital (ADC) de registro de aproximación sucesiva (SAR) de 16 bits para la evaluación del rendimiento. El diagnóstico digital integrado mejora la fiabilidad y el rendimiento del sistema.

Funciones

Generación de alimentación aislada de alta eficiencia de 5 V o 5.4 V (espacio libre para regulador de caída baja [LDO]) desde la entrada de 4.5 V a 5.5 V que proporciona aislamiento reforzado
Mide tres entradas de tensión aisladas de grupo con un rango de 3 V a 350 V que proporciona aislamiento básico o reforzado compatible con pines y tres entradas de corriente aisladas de 40 mA a 12.5 A que proporcionan aislamiento reforzado
ISO224 con rango de entrada de ±12 V se conecta directamente a la salida del transformador de corriente de baja potencia según la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) 60044-8
Medición de la tensión y la corriente CC con la ruta del comparador de detección rápida de fallas 1 µs
Escalado de ganancia de la salida del amplificador de aislamiento a un rango de entrada ADS8588H de ±10 V mediante amplificadores de instrumentación, precisión o uso general
Logra una precisión de ±0.2 % tanto para la tensión como para la corriente mediante un registro de aproximación sucesiva (SAR) de 16 bits o un convertidor analógico a digital (ADC) delta-sigma de 24 bits

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-010065

TIDUEU7.PDF (989 KB)

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

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Assembly drawing — TIDA-010065

TIDM211.ZIP (1005 KB)

Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

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Bill of materials (BOM) — TIDA-010065

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

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CAD/CAE symbol — TIDA-010065

TIDM213.ZIP (6440 KB)

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

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Gerber file — TIDA-010065

TIDCFM8.ZIP (1180 KB)

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

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PCB layout — TIDA-010065

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

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Schematic — TIDA-010065

TIDM209.ZIP (1282 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Búferes y controladores inversores

SN74LVC1G14 — Inversor 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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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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Amplificadores de propósito general

TLV6001 — Amplificador operacional RRIO simple de 5,5 V y 1 MHz

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Interruptores de carga

TPS22944 — Interruptor de carga de 5.5 V, 0.1 A, 500 mΩ con límite de corriente y activación de activa alta

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Semiconductores

LM2903 — Comparador diferencial doble

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Módulos de alimentación aislados (transformador integrado)

UCC12050 — Convertidor CC-CC aislado de 5 kVrms, alta eficiencia y 500 mW

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Controladores para transformadores

SN6505A — Controlador de transformador de bajo ruido, 1 mA, 160 kHz para fuentes de alimentación aisladas con

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Controladores para transformadores

SN6505B — Controlador de transformador de bajo ruido, 1 mA, 420 kHz para fuentes de alimentación aisladas con

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Búferes y controladores no inversores

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

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Amplificadores aislados

AMC1100 — Entrada ±250 mV, amplificador aislado básico de bajo costo con detección de corriente de precisió

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Amplificadores aislados

AMC1300 — Entrada de ±250 mV, amplificador aislado reforzado con detección de corriente de precisión

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS763 — Regulador de tensión de baja caída de 150 mA y 10 V con activación

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Amplificadores aislados

AMC1302 — Amplificador aislado reforzado con detección de corriente de precisión y entrada de ±50 mV

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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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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS7A39 — Regulador de tensión de caída baja positiva y negativa de doble canal de 150 mA, 33 V, ruido bajo y

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Interruptores y multiplexores analógicos y de precisión

CD74HC4051 — Multiplexor analógico de canal único de 5 V, 8:1

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TLV1117LV — Regulador de tensión de caída baja de 1 A

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Circuitos integrados de restablecimiento y vigilancia

TPS3897 — Supervisor monocanal, ultrapequeño y ajustable con salida activa-alta y drenaje abierto

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Amplificadores de propósito general

OPA2990 — Amplificador operacional doble, 40 V, 1,1 MHz, de baja potencia

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Interruptores por temperatura

TMP300 — Interruptor de temperatura y sensor de salida analógica programables por resistencia y con una capac

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Amplificadores aislados

ISO224 — Amplificador aislado reforzado de precisión de entrada de ±12 V para detección de tensión

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Controladores de diodo ideal y ORing

LM74700-Q1 — Controlador de diodo ideal con IQ de 3.2 V a 65 V y 80 uA para automoción

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Retenedores e interruptores de efecto Hall

DRV5032 — Interruptor de baja potencia (5 Hz, <1 µA), baja tensión (hasta 5.5 V)

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS709 — Regulador de tensión de caída baja de 150 mA, 30 V e IQ ultrabajo con protección de corriente invers

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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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Módulos de potencia (inductor integrado)

LMZ14201 — Módulo de alimentación SIMPLE SWITCHER® de 6 V a 42 V, 1 A en paquete TO de montaje superficial con

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Controladores y alimentación para pantallas LCD y OLED

TPS65131 — Convertidor de carril dividido con salidas dobles, positivas y negativas (750 mA típ.)

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Aisladores digitales

ISO7721 — Aislador digital reforzado doble canal, 1/1, con EMC resistente

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Referencias de tensión en serie

REF3425 — Referencia de tensión de serie de 2.5 V de baja deriva, baja potencia y huella pequeña

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Amplificadores de instrumentación

INA826 — Amplificador de instrumentación de precisión con alimentación de 36 V y corriente de alimentación de

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Semiconductores

ISO7761 — Aislador digital reforzado de seis canales, 5/1, con EMC resistente

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Semiconductores

ISO7762 — Aislador digital reforzado de seis canales, 4/2, con EMC resistente

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Aisladores digitales

ISO7720 — Aislador digital reforzado doble canal, 2/0, con EMC resistente

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Referencias de tensión en serie

REF3450 — Referencia de tensión de serie de 5 V de baja deriva, baja potencia y huella pequeña

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Amplificadores analógicos de detección de corriente

INA301 — Amplificador de detección de corriente de 36 V, 550 kHz, 4 V/µs y alta precisión con comparador

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Aisladores digitales

ISO7760 — Aislador digital reforzado de seis canales, 6/0, con EMC resistente

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Amplificadores operacionales de precisión (Vos < 1 mV)

OPA2188 — Amplificador operacional de 0,03 µV/°C, 6 µV Vos, bajo ruido, salida de carril a carril, 36 V de der

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MOSFET

CSD18534Q5A — MOSFET de potencia NexFET™ de 60 V y canal N, SON simple de 5 mm x 6 mm, 9,8 mOhm

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Amplificadores operacionales de precisión (Vos < 1 mV)

OPA2180 — Amplificador operacional de 0,1 uV/°C DRIFT, bajo ruido, salida de carril a carril, 36 V de deriva c

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Compuertas OR

SN74LVC1G32 — Compuerta OR de 1 canal y 2 entradas de 1.65 V a 5.5 V y 32 mA de potencia de accionamiento

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Amplificadores aislados

AMC1200 — Amplificador básico aislado con detección de corriente de precisión y entrada de ±250 mV

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Amplificadores aislados

AMC3301 — Entrada de ±250 mV, amplificador aislado reforzado con detección de corriente de precisión y CC/CC i

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Controladores para transformadores

SN6501 — Controlador de transformador de bajo ruido, 350 mA, 410 kHz para fuentes de alimentación aisladas

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Amplificadores de propósito general

TLV9062 — Amplificador operacional doble de 5.5 V y 10 MHz

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Compuertas AND

SN74LVC1G08 — Compuerta AND de 1 canal y 2 entradas de 1.65 V a 5.5 V y 32 mA de potencia de accionamiento

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Semiconductores

ISO124 — Entrada de 10 V, detección de tensión de precisión amplificador aislado de bajo costo

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Amplificadores de instrumentación

INA333 — Amplificador de instrumentación de precisión, cero deriva y baja potencia

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Comparadores

LMV393 — Comparador doble de bajo voltaje de uso general

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Fusibles electrónicos (intercambios en caliente integrados)

TPS2662 — eFuse de 0.025-0.88 A, 4.5 V a 60 V, 478 mΩ, con protección de polaridad inversa de entrada y salida

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Comparadores

TLV3202 — Comparador doble de 5.5 V, alta velocidad, con inserción y extracción

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TLV704 — Regulador de tensión de baja pérdida (LDO) 150 mA 24 V con IQ ultrabaja

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

LM27762 — Bomba de carga de salida positiva y negativa de bajo ruido con LDO integrado

Hoja de datos: PDF | HTML

Amplificadores aislados

AMC1311 — Amplificador aislado reforzado de precisión de entrada de 2 V para detección de tensión

Hoja de datos: PDF | HTML

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, Low-Emissions, Isolated DC/DC Converter Based Analog Input			25/09/2019
	Informe	Addressing High-Volt Design Challenges w/ Reliable and Affordable Isolation Tech (Rev. C)	PDF \| HTML		26/09/2023

Recursos de diseño

Desarrollo de hardware

Placa de evaluación

ADS131A04EVM — Módulo de evaluación ADS131A04

ADS131E08EVM-PDK — Módulo de evaluación ADS131E08V2EVM-PDK

ADS131M04EVM — ADC delta-sigma para automoción de 4 canales, 24 bits y 64 kSPS de muestreo simultáneo

ADS8588SEVM-PDK — Kit de demostración de rendimiento del módulo de evaluación (EVM) del convertidor analógico a digita

ADS8688EVM-PDK — Kit de demostración de rendimiento (PDK) de módulo de evaluación (EVM) del convertidor analógico a d

Diseños de referencia

Diseño de referencia

TIDA-00227 — Diseño de referencia de la fuente de alimentación de 12 W de rango ultra amplio con el factor de for

TIDA-010055 — Diseño de referencia de arquitectura de alimentación no aislada con diagnóstico para módulos de relé

TIDA-01576 — Diseño de referencia de módulo de entrada analógica de alta precisión con ADC doble de muestreo simu

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.

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Diseño de referencia de módulo de entrada analógica basado en convertidor de CC/CC aislado de alta e

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Industrial

Archivos de diseño y productos

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Productos

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

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

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

TLV6001 — Amplificador operacional RRIO simple de 5,5 V y 1 MHz

TPS22944 — Interruptor de carga de 5.5 V, 0.1 A, 500 mΩ con límite de corriente y activación de activa alta

LM2903 — Comparador diferencial doble

UCC12050 — Convertidor CC-CC aislado de 5 kVrms, alta eficiencia y 500 mW

SN6505A — Controlador de transformador de bajo ruido, 1 mA, 160 kHz para fuentes de alimentación aisladas con

SN6505B — Controlador de transformador de bajo ruido, 1 mA, 420 kHz para fuentes de alimentación aisladas con

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

AMC1100 — Entrada ±250 mV, amplificador aislado básico de bajo costo con detección de corriente de precisió

AMC1300 — Entrada de ±250 mV, amplificador aislado reforzado con detección de corriente de precisión

TPS763 — Regulador de tensión de baja caída de 150 mA y 10 V con activación

AMC1302 — Amplificador aislado reforzado con detección de corriente de precisión y entrada de ±50 mV

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

TPS7A39 — Regulador de tensión de caída baja positiva y negativa de doble canal de 150 mA, 33 V, ruido bajo y

CD74HC4051 — Multiplexor analógico de canal único de 5 V, 8:1

TLV1117LV — Regulador de tensión de caída baja de 1 A

TPS3897 — Supervisor monocanal, ultrapequeño y ajustable con salida activa-alta y drenaje abierto

OPA2990 — Amplificador operacional doble, 40 V, 1,1 MHz, de baja potencia

TMP300 — Interruptor de temperatura y sensor de salida analógica programables por resistencia y con una capac

ISO224 — Amplificador aislado reforzado de precisión de entrada de ±12 V para detección de tensión

LM74700-Q1 — Controlador de diodo ideal con IQ de 3.2 V a 65 V y 80 uA para automoción

DRV5032 — Interruptor de baja potencia (5 Hz, <1 µA), baja tensión (hasta 5.5 V)

TPS709 — Regulador de tensión de caída baja de 150 mA, 30 V e IQ ultrabajo con protección de corriente invers

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

LMZ14201 — Módulo de alimentación SIMPLE SWITCHER® de 6 V a 42 V, 1 A en paquete TO de montaje superficial con

TPS65131 — Convertidor de carril dividido con salidas dobles, positivas y negativas (750 mA típ.)

ISO7721 — Aislador digital reforzado doble canal, 1/1, con EMC resistente

REF3425 — Referencia de tensión de serie de 2.5 V de baja deriva, baja potencia y huella pequeña

INA826 — Amplificador de instrumentación de precisión con alimentación de 36 V y corriente de alimentación de

ISO7761 — Aislador digital reforzado de seis canales, 5/1, con EMC resistente

ISO7762 — Aislador digital reforzado de seis canales, 4/2, con EMC resistente

ISO7720 — Aislador digital reforzado doble canal, 2/0, con EMC resistente

REF3450 — Referencia de tensión de serie de 5 V de baja deriva, baja potencia y huella pequeña

INA301 — Amplificador de detección de corriente de 36 V, 550 kHz, 4 V/µs y alta precisión con comparador

ISO7760 — Aislador digital reforzado de seis canales, 6/0, con EMC resistente

OPA2188 — Amplificador operacional de 0,03 µV/°C, 6 µV Vos, bajo ruido, salida de carril a carril, 36 V de der

CSD18534Q5A — MOSFET de potencia NexFET™ de 60 V y canal N, SON simple de 5 mm x 6 mm, 9,8 mOhm

OPA2180 — Amplificador operacional de 0,1 uV/°C DRIFT, bajo ruido, salida de carril a carril, 36 V de deriva c

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AMC1200 — Amplificador básico aislado con detección de corriente de precisión y entrada de ±250 mV

AMC3301 — Entrada de ±250 mV, amplificador aislado reforzado con detección de corriente de precisión y CC/CC i

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TLV9062 — Amplificador operacional doble de 5.5 V y 10 MHz

SN74LVC1G08 — Compuerta AND de 1 canal y 2 entradas de 1.65 V a 5.5 V y 32 mA de potencia de accionamiento

ISO124 — Entrada de 10 V, detección de tensión de precisión amplificador aislado de bajo costo

INA333 — Amplificador de instrumentación de precisión, cero deriva y baja potencia

LMV393 — Comparador doble de bajo voltaje de uso general

TPS2662 — eFuse de 0.025-0.88 A, 4.5 V a 60 V, 478 mΩ, con protección de polaridad inversa de entrada y salida

TLV3202 — Comparador doble de 5.5 V, alta velocidad, con inserción y extracción

TLV704 — Regulador de tensión de baja pérdida (LDO) 150 mA 24 V con IQ ultrabaja

LM27762 — Bomba de carga de salida positiva y negativa de bajo ruido con LDO integrado

AMC1311 — Amplificador aislado reforzado de precisión de entrada de 2 V para detección de tensión

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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