TIDEP0054

サブステーション・オートメーション向け並列冗長プロトコル(PRP)イーサネットのリファレンス・デザイン

TIDEP0054

設計ファイル

概要

このリファレンス・デザインは、スマート・グリッドの送配電ネットワークで使用するサブステーション・オートメーション機器を想定した、高信頼性で低レイテンシのネットワーク通信を提示します。このデザインは、PRU-ICSS (プログラマブル・リアルタイム・ユニット産業用通信サブシステム) を使用して、IEC 62439 規格で規定されている PRP (Parallel Redundancy Protocol、並列冗長性プロトコル) 仕様をサポートしています。このリファレンス・デザインは、FPGA を使用するアプローチに比べて低コストでフレキシビリティと性能が高い代替選択肢であり、追加コンポーネントなしで、IEC 61850 サポートなどの機能を追加できます。

特長
  • PRP イーサネット通信に関して IEC 62439-3 Clause 4 仕様に準拠
  • VLAN の ID をベースとするトラフィックのフィルタリング、マルチキャスト / ブロードキャストのサポート、ストーム (ネットワーク・ループなどに起因する大量通信) の防止 / 監視メカニズムの内蔵
  • ネットワーク障害発生時にゼロ復帰時間
  • デュアルポート、全二重の 100Mbps イーサネット
  • PRU-ICSS を使用するフル・プログラマブルであり、付加的なアプリケーションの統合用プラットフォームを実現

組み立てられたボードは、テストと性能検証のみの目的で開発されたものであり、販売していません。

設計ファイルと製品

設計ファイル

すぐに使用できるシステム・ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。

TIDUBN6.PDF (1504 K)

リファレンス・デザインの概要と検証済みの性能テスト・データ

TIDRLN1.PDF (447 K)

設計レイアウトとコンポーネントを示した詳細な回路図

TIDRLN2.PDF (135 K)

設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト

TIDRLN3.PDF (1192 K)

コンポーネントの配置を明示する詳細な設計レイアウト

TIDRLN5.ZIP (3014 K)

IC コンポーネントの 3D モデルまたは 2D 図面に使用するファイル

TIDRLN4.PDF (1366 K)

PCB 設計レイアウトを生成するための PCB 基板層のプロット・ファイル

製品

設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。

AND ゲート

SN74AUP2G082 チャネル、2 入力、0.8V ~ 3.6V 低消費電力 AND ゲート

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AND ゲート

SN74LVC1G08シングル、2 入力、1.65V ~ 5.5V AND ゲート

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Arm ベースのプロセッサ

AM3359Sitara プロセッサ: Arm Cortex-A8、EtherCAT、3D、PRU-ICSS、CAN

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D タイプ・フリップ・フロップ

SN74ALVCH163743 ステート出力、16 ビット エッジトリガ D タイプ・フリップフロップ

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DDR メモリ向け電源 IC

TPS51200DDR2、DDR3、DDR3L、DDR4 向けの VTTREF バッファード・リファレンス内蔵の 3A シンク/ソース DDR 終端レギュレータ

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ESD (静電気放電) とサージ保護

TPD4S012USB インターフェイス向け、15V 対応 Vbus、クワッド 0.8pF、5.5V、±8kV ESD 保護ダイオード

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ESD (静電気放電) とサージ保護

TPD6E001USB 2.0 向け、1nA 最大リーケージおよび VCC ピン、6 チャネル、1.5pF、5.5V、±8kV ESD 保護ダイオード

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I2C 汎用 I/O (GPIO)

PCA9536構成レジスタ搭載、4 ビット 2.3V ~ 5.5V I2C/SMBus I/O エクスパンダ

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OR ゲート

SN74LVC1G32シングル、2 入力、1.65V ~ 5.5V OR ゲート

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アナログ・スイッチ / マルチプレクサ

SN74CB3Q3306A3.3V、1:1 (SPST)、2 チャネル FET バス・スイッチ (アクティブ・ロー)

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アナログ・スイッチ / マルチプレクサ

SN74CBTLV3257部分的パワーダウン・モード搭載、3.3V、2:1 (SPDT)、4 チャネル・アナログ・スイッチ

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アナログ・スイッチ / マルチプレクサ

TMUX1574電源オフ保護機能搭載、1.8V 入力ロジック対応、5V、2:1 (SPDT)、4 チャネル・アナログ・スイッチ

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アナログ温度センサ

LM94022複数のゲインと Class-AB アナログ出力、±1.5℃、温度センサ

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イーサネット PHY

TLK110産業用 10/100 イーサネット PHY

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クロック・ジェネレータ

CDCE9132.5V または 3.3V LVCMOS 出力、プログラマブル、1 個の PLL VCXO クロック・シンセサイザ

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マルチスイッチ検出インターフェイス (MSDI) IC

SN65HVS882産業用オートメーションとプロセス制御向け、34V、8 チャネル・デジタル入力シリアライザ

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マルチチャネル IC (PMIC)

TPS659104 個の DC/DC と 8 個の LDO と RTC 搭載、6 x 6mm QFN 封止、統合型パワー・マネージメント IC (PMIC) ファミリ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS717イネーブル搭載、150mA、高 PSRR、低静止電流 (IQ)、低ドロップアウト電圧レギュレータ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS766パワー・グッドとイネーブル搭載、250mA、10V、低静止電流 (IQ)、低ドロップアウト電圧レギュレータ

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反転バッファとドライバ

SN74LVC1G06オープン・ドレイン出力、シングル、1.65V ~ 5.5V インバータ

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昇圧コンバータ (スイッチ内蔵)

TPS61041SOT-23 封止、LCD と白色 LED アプリケーション向け、28V、250mA スイッチの昇圧コンバータ

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車載 LED ドライバ

TPIC2810I2C インターフェイス搭載、8 ビット、LED ドライバ

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降圧コンバータ (スイッチ内蔵)

TPS54205.5V ~ 36V 入力、2A、500kHz 降圧コンバータ

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電源内蔵の信号アイソレータ

ISO1176Tトランス・ドライバ内蔵、40Mbps、全二重、絶縁型 RS-485/RS-422 トランシーバ

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非反転バッファとドライバ

SN74LV244A3 ステート出力、8 チャネル、2V ~ 5.5V バッファ

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非反転バッファとドライバ

SN74LVC1G07オープン・ドレイン出力、シングル、1.65V ~ 5.5V バッファ

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技術資料

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種類 タイトル 英語版のダウンロード 日付
* 設計ガイド Parallel Redundancy Protocol Ethernet Substation Automation Design Guide 2016年 3月 29日
技術記事 Overcoming Ethernet connectivity challenges on the power grid 2019年 6月 27日

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ソフトウェア開発キット (SDK)
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リファレンス・デザイン

リファレンス・デザイン
TIDEP0053 高可用シームレス冗長性(HSR)イーサネット、サブステーション・オートメーション用、リファレンス・デザイン

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