TIDA-010065

고효율, 저방출, 절연 DC/DC 컨버터 기반 아날로그 입력 모듈 레퍼런스 설계

TIDA-010065

설계 파일

개요

이 레퍼런스 디자인은 절연 증폭기를 위한 절연 전원 공급 장치를 생성하고 절연 전압 및 전류를 측정하는 간소화된 아키텍처입니다. 구성 가능한 5V 또는 5.4V 출력(LDO(저드롭아웃 조정기)를 위한 헤드룸)을 지원하고 5V 입력에서 작동하는 강화 절연을 적용한 완전 일체형 DC/DC 컨버터. 채널 절연 입력부로 구성된 ±50mV 입력 범위 절연 증폭기로 인터페이스되는 션트가 전류를 측정합니다. 그룹 절연 입력부로 구성된 ±250mV 또는 ±12V 입력 범위 절연 증폭기로 인터페이스되는 전위 분배기가 전압을 측정합니다. 절연 증폭기의 출력부는 24비트 델타 시그마 아날로그-디지털 컨버터(ADC)로 인터페이스하거나, 성능 평가 목적으로 이득 증폭기를 사용해 ±10V로 확장되어 16비트 SAR ADC로 인터페이스합니다. 온보드 디지털 진단 기능은 신뢰도와 시스템 성능을 향상시킵니다.

특징
  • 4.5V~5.5V 입력에서 5 또는 5.4V(LDO 헤드룸)의 고효율 절연 전원 공급 장치를 생성해 강화된 절연 기능을 제공
  • 기본 또는 강화 절연과 호환되는 핀을 제공하는 3V~350V 범위의 3개 그룹 절연 전압 입력부와 강화 절연을 제공하는 40mA~12.5A 범위의 3개 절연 전류 입력부를 측정
  • 입력 범위가 ±12V인 ISO224가 IEC 60044-8에 따라 저전력 전류 변압기 출력에 직접 연결
  • 1µs 빠른 오류 감지 콤퍼레이터 경로로 DC 전압 및 전류 측정
  • 기기, 정밀 또는 범용 증폭기를 사용해 절연 증폭기 출력을 ADS8588H 입력 범위 ±10V로 이득 확장
  • 16비트 SAR 또는 24비트 델타-시그마 ADC를 사용해 전압과 전류에 대해 모두 ±0.2%의 정확도 달성
다운로드 스크립트와 함께 비디오 보기 비디오

완조립 보드는 테스팅과 성능 검증을 위해서만 개발되었으며 판매를 위한 것이 아닙니다.

설계 파일 및 제품

설계 파일

바로 사용 가능한 시스템 파일을 다운로드하여 설계 프로세스에 속도를 높여 보십시오.

TIDUEU7.PDF (989 KB)

레퍼런스 디자인 개요 및 검증된 성능 테스트 데이터

TIDM211.ZIP (1005 KB)

구성 요소 배치를 위한 설계 레이아웃의 세부 개요

TIDM210.ZIP (376 KB)

설계 구성요소, 참조 지정자 및 제조업체/부품 번호의 전체 목록

TIDM213.ZIP (6440 KB)

IC 부품의 3D 모델 또는 2D 도면에 사용되는 파일

TIDCFM8.ZIP (1180 KB)

설계 PCB의 물리적 보드 계층에 대한 정보를 포함하는 설계 파일

TIDM212.ZIP (3172 KB)

PCB 설계 레이아웃 생성에 사용되는 PCB 레이어 플롯 파일

TIDM209.ZIP (1282 KB)

설계 레이아웃 및 구성 요소에 대한 회로도 다이어그램

제품

TI 제품을 설계 및 잠재적 대안에 포함합니다.

인버팅 버퍼 및 드라이버

SN74LVC1G14슈미트 트리거 입력을 지원하는 단일 1.65V~5.5V 인버터

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TVS 다이오드

TVS330033V 평면 클램프 서지 보호 장치

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아날로그 온도 센서

TMP2351C 아날로그 온도 센서, 10mV/C

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반도체

SN74LVC1G17슈미트 트리거 입력을 지원하는 단일 1.65V~5.5V 버퍼

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범용 연산 증폭기

TLV6001싱글, 5.5V, 1MHz, RRIO 연산 증폭기

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부하 스위치

TPS22944전류 제한 및 능동 고압 활성화를 지원하는 5.5V, 0.1A, 500mΩ, 부하 스위치

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반도체

LM2903듀얼 차동 콤퍼레이터

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절연 전원 모듈(일체형 변압기)

UCC12050500mW, 고효율, 5kVRMS 절연 DC/DC 컨버터

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변압기 드라이버

SN6505A절연 전원 공급기를 위한 소프트 시작이 가능한 저잡음, 1A, 160kHz 변압기 드라이버

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변압기 드라이버

SN6505B절연 전원 공급기를 위한 소프트 시작이 가능한 저잡음, 1A, 420kHz 변압기 드라이버

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반도체

SN74LVC1G1253상 출력을 지원하는 단일 1.65V~5.5V 버퍼

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절연 증폭기

AMC1100±250mV 입력, 정밀 전류 감지 저비용 기본 절연 증폭기

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절연 증폭기

AMC1300±250mV 입력, 정밀 전류 감지 강화 절연 증폭기

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선형 및 저손실(LDO) 레귤레이터

TPS763150mA, 10V, 저손실 전압 레귤레이터(활성화 지원)

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절연 증폭기

AMC1302±50mV 입력, 정밀 전류 감지 강화 절연 증폭기

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벅 모듈(통합 인덕터)

LMZ205012.7V~5.5V, 1A 고밀도 나노 모듈

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선형 및 저손실(LDO) 레귤레이터

TPS7A39150mA, 33V, 저잡음, 높은 PSRR, 듀얼 채널 양극 및 음극 저손실 전압 레귤레이터

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아날로그/정밀 스위치 및 멀티플렉서

CD74HC40515V, 8:1, 1채널 아날로그 멀티플렉서

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선형 및 저손실(LDO) 레귤레이터

TLV1117LV1A, 저손실 전압 레귤레이터

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리셋 및 워치독 IC

TPS3897능동 고압, 오픈 드레인 출력을 지원하는 싱글 채널, 초소형, 조정 가능 통제기

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범용 연산 증폭기

OPA2990듀얼, 40V, 1.1MHz, 저전력 연산 증폭기

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온도 스위치

TMP300저항 프로그래머블, 최대 18V 지원 온도 스위치 및 아날로그 출력 센서

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절연 증폭기

ISO224±12-V 입력, 정밀 전압 감지 강화 절연 증폭기

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이상적인 다이오드 및 오링 컨트롤러

LM74700-Q13.2V~65V, 80μA IQ 오토모티브에 이상적인 다이오드 컨트롤러

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반도체

DRV5032저전력(5Hz, 1µA 미만) 저전압(최대 5.5V) 스위치

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선형 및 저손실(LDO) 레귤레이터

TPS709역전류 방지 및 활성화를 지원하는 150mA, 30V, 초저 IQ, 저손실 전압 레귤레이터

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비인버팅 버퍼 및 드라이버

SN74LVC2G342채널, 1.65V~5.5V 버퍼

데이터 시트: PDF | HTML
벅 모듈(통합 인덕터)

LMZ14201리드 표면 실장 TO 패키지의 SIMPLE SWITCHER® 6V~42V, 1A 전원 모듈

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LCD 및 OLED 디스플레이 전원 및 드라이버

TPS65131듀얼, 양극 및 음극 출력을 지원하는 분할 레일 컨버터(750mA 일반)

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디지털 아이솔레이터

ISO7721견고한 EMC, 듀얼 채널, 1/1, 강화 디지털 아이솔레이터

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직렬 전압 레퍼런스

REF34252.5V, 저드리프트, 저전력, 소형 풋프린트 시리즈 전압 레퍼런스

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계측 증폭기

INA826정밀, 200μA 공급 전류, 36V 공급 계측 증폭기

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반도체

ISO7761견고한 EMC, 5채널, 6/1, 강화 디지털 아이솔레이터

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반도체

ISO7762견고한 EMC, 4채널, 6/2, 강화 디지털 아이솔레이터

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디지털 아이솔레이터

ISO7720견고한 EMC, 듀얼 채널, 2/0, 강화 디지털 아이솔레이터

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직렬 전압 레퍼런스

REF34505V, 저드리프트, 저전력, 소형 풋프린트 시리즈 전압 레퍼런스

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아날로그 전류 감지 증폭기

INA30136V, 550kHz, 4V/µs, 고정밀 전류 감지 증폭기(콤퍼레이터 포함)

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디지털 아이솔레이터

ISO7760견고한 EMC, 6채널, 6/0, 강화 디지털 아이솔레이터

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정밀 연산 증폭기(Vos<1mV)

OPA21880.03µV/°C, 6µV Vos, 저잡음, 레일 투 레일 출력, 36V 제로 드리프트 연산 증폭기

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MOSFET

CSD18534Q5A60V, N채널 NexFET™ 전원 MOSFET, 싱글 SON 5mm x 6mm, 9.8mOhm

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정밀 연산 증폭기(Vos<1mV)

OPA21800.1uV/C 드리프트, 저잡음, 레일 투 레일 출력, 36V 제로 드리프트 연산 증폭기

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OR 게이트

SN74LVC1G321채널, 2입력 1.65V~5.5V 32mA 드라이브 강도 OR 게이트

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절연 증폭기

AMC1200±250mV 입력, 정밀 전류 감지 기본 절연 증폭기

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절연 증폭기

AMC3301±250mV 입력, 정밀 전류 감지 강화 절연 증폭기, 일체형 DC/DC 포함

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변압기 드라이버

SN6501절연된 전원 공급 장치를 위한 저소음, 350mA, 410kHz 변압기 드라이버

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범용 연산 증폭기

TLV9062듀얼, 5.5V, 10MHz 연산 증폭기

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AND 게이트

SN74LVC1G081채널 2입력 1.65V~5.5V 32mA 드라이브 강도 AND 게이트

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반도체

ISO124±10V 입력, 정밀 전압 감지 저비용 절연 증폭기

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계측 증폭기

INA333저전력, 제로 드리프트, 정밀 계측 증폭기

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비교기

LMV393듀얼 범용 저전압 콤퍼레이터

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eFuse(통합 핫 스왑)

TPS2662입력 및 출력 역방향 전극 보호가 통합된 4.5V~60V, 478mΩ, 0.025~0.88A eFuse

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비교기

TLV32025.5V, 고속, 듀얼 푸시-풀 콤퍼레이터

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선형 및 저손실(LDO) 레귤레이터

TLV704150mA 24V 초저 IQ LDO(저손실) 전압 레귤레이터

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AC/DC 및 DC/DC 컨버터(통합 FET)

LM27762통합 LDO를 갖춘 저잡음 양극 및 음극 출력 충전 펌프

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절연 증폭기

AMC13112V 입력, 정밀 전압 감지 강화 절연 증폭기

데이터 시트: PDF | HTML
MOSFET

CSD17571Q230V, N 채널 NexFET™ 전원 MOSFET, 싱글 SON 2mm x 2mm, 29mOhm

데이터 시트: PDF | HTML

기술 자료

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2개 모두 보기
유형 직함 최신 영어 버전 다운로드 날짜
* 설계 가이드 High-Efficiency, Low-Emissions, Isolated DC/DC Converter Based Analog Input 2019. 9. 25
백서 신뢰할 수 있는 합리적 가격대의 절연 기술 개발과 관련한 고전압 설계 문제의 해결 (Rev. C) PDF | HTML Download English Version (Rev.C) 2024. 5. 16

관련 설계 리소스

하드웨어 개발

평가 보드
ADS131A04EVM ADS131A04 평가 모듈 ADS131E08EVM-PDK ADS131E08V2EVM-PDK 평가 모듈 ADS131M04EVM 오토모티브, 4채널, 24비트, 64kSPS, 동시 샘플링, 델타-시그마 ADC ADS8588SEVM-PDK ADS8588S 16비트 고속 8채널 동시 샘플링 ADC EVM 성능 데모 키트(PDK) ADS8688EVM-PDK ADS8688 16비트, 500kSPS, 8채널, 단일 공급, SAR ADC EVM 성능 데모 키트(PDK)

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TI 엔지니어의 기술 지원을 받을 수 있는 TI E2E™ 포럼

포럼 주제 모두 보기(영문)

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