TIDA-01352

Diseño de referencia de fuente de alimentación de ultrasonido programable, continua y escalable de 4

TIDA-01352

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Información general

El TIDA-01352 permite una capacidad de escalado de potencia modular y eficiente al proporcionar una solución de fuente de alimentación programable digitalmente para alimentar el circuito de transmisión de ultrasonidos. El diseño utiliza topología pulsación-tracción para generar fuentes de alimentación de alta tensión (AT) y baja (BT) o MEDIA tensión. Los carriles de alta tensión son programables de ±50 V a ±150 V, mientras que los carriles de baja tensión o MEDIO son programables de ±2.5 V a ±50 V. La fuente de alimentación es capaz de proporcionar una potencia continua de 100 W en cada carril. La programabilidad se implementa mediante convertidores digital a analógico (DAC) integrados de 12 bits. Todos los carriles de la fuente de alimentación pueden sincronizarse con un reloj maestro. El diseño es escalable y modular, lo que permite duplicar o eliminar el mismo suministro en función del número de canales y el número de niveles del pulsador. El diseño de referencia también consta de otras fuentes de alimentación de baja tensión necesarias para el funcionamiento del pulsador. Este diseño de referencia es ideal para la etapa de refuerzo CC-CC de alta tensión para utilizarla en combinación con el diseño de regulador flotante (post) TIDA-01371.

Funciones
  • La topología de inserción y extracción de alta eficiencia (89 % a carga completa con entrada 24-V) permite escalabilidad para una potencia menor o mayor (recuentos de canales)
  • Las fuentes de alimentación de tensión positiva y negativa independientes ayudan a lograr la funcionalidad bipolar para hasta 192 canales de transmisión de pulsadores digitales y amplificadores lineales
  • Diseño modular que permite duplicar o eliminar la misma fuente en función del número de niveles para el pulsador.
  • Capaz de sincronización de frecuencia de conmutación con el maestro de ultrasonidos o la frecuencia de reloj del sistema, que ayuda a mejorar el rechazo de armónico
  • El DAC cuádruple de 12 bits integrado permite la programabilidad digital para una salida de ±2.5 V a ±150 V (cada carril puede admitir una potencia continua de 100 W y una potencia máxima de 350 W)
  • La fuente de alimentación común para el controlador de pulsador (para admitir el modo B, el modo CW y el modo de elastografía), los cambiadores de nivel internos y la lógica permite la consolidación en el diseño de placa única
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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.

TIDUCD8.PDF (7400 KB)

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

TIDRRK5.PDF (659 KB)

Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

TIDRRK4.PDF (114 KB)

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

TIDRRK7.ZIP (6527 KB)

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

TIDCDL0.ZIP (3231 KB)

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

TIDRRK6.PDF (3635 KB)

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

TIDRRK3.PDF (922 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Amplificadores de propósito general

TLV171Amplificador operacional simple de 36 V y 3 MHz, de baja potencia para aplicaciones de costo razonab

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Generadores de señal de reloj

CDCE937Sintetizador de reloj VCXO programable de 3 PLL con salidas LVCMOS de 2,5 V o 3,3 V.

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Amplificadores de propósito general

TLV2171Amplificador operacional doble de 36 V y 3 MHz, de baja potencia para aplicaciones de costo razonabl

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS7A49Regulador de tensión de caída baja ajustable de 150 mA, 36 V, ruido bajo, PSRR alto, con activación

Hoja de datos: PDF | HTML
Módulos de potencia (inductor integrado)

LMZ34002Módulo de alimentación de salida negativa de 4,5 V a 40 V, 2 A

Hoja de datos: PDF
DAC de precisión (≤ 10 MSPS)

DAC60004DAC de salida de tensión cuádruple de 12 bits reales y ultrapequeño con 1LSB INL/DNL

Hoja de datos: PDF | HTML
MOSFET

CSD17381F4MOSFET de potencia NexFET™ de 30 V y canal N, LGA simple de 1 mm x 0,6 mm, 117 mOhm, protección cont

Hoja de datos: PDF | HTML
Módulos de potencia (inductor integrado)

LMZ34202Módulo de alimentación reductor de 4,5 V a 42 V, 2 A en paquete QFN

Hoja de datos: PDF | HTML
Controladores CA/CC y CC/CC (FET externo)

LM5030Controlador PWM con modo de corriente de inserción-extracción de 100 V

Hoja de datos: PDF | HTML
MOSFET

CSD19506KCSMOSFET de potencia NexFET™ de 80 V y canal N, TO-220 simple, 2,3 mOhm

Hoja de datos: PDF | HTML

Documentación técnica

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Tipo Título Descargar la versión más reciente en inglés Fecha
* Guía de diseño 400W Continuous, Scalable, ±2.5 to ±150V, Programmable Ultrasound Ref Design 28/06/2017
Nota sobre la aplicación Supporting Elasto (Shear Wave) and CW Doppler Modes in Ultrasound Pwr Ref TI Des 26/02/2018
Artículo técnico Take your ultrasound design to the next level PDF | HTML 8/02/2018
Artículo técnico What floats your boat? Exploring linear regulators in medical ultrasound PDF | HTML 12/05/2017

Recursos de diseño

Diseños de referencia

Diseño de referencia
TIDA-01371 Diseño de referencia de regulador lineal flotante, programable, de alta corriente y ±100 V para sist TIDA-01592 Diseño de referencia para fuente de alimentación programable de alta tensión de 25 W para transmisió

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