TIDA-010008

適合電網應用瞬態保護的平箝制 TVS 架構參考設計

設計檔案

TIDA-010008

設計檔案

概覽

此參考設計具備多種方式，可保護 AC 或 DC 類比輸入、DC 類比輸出、AC 或 DC 二進位輸入、配備高側或低側驅動器的數位輸出、LCD 偏壓供應器、USB 介面 (電源和資料) 和內建電源供應器，並在多個電網應用中使用 24、12 或 5V 輸入，以防止過電壓、過載和暫態 (1.2/50μs、42-Ω)，並使用平箝制突波保護裝置、ESD 裝置、eFuse 或負載開關。此設計可監控溫度、濕度、磁場和電源供應器以進行診斷。

特點

保護 AC 或 DC 類比輸入或輸出，防止與 ADS8688 (±20-V)、ADS8588S (±15-V) 輸入範圍和 ±15-V 輸出範圍的 DAC8771 介接時的過電壓和暫態 (±1.5kV)
輸入過電壓與電流感測器斷路保護，適用於與 ADS131E08 或 ADS131A04 介接的 AC 輸入，輸入範圍為 ±4-V
使用電壓偵測器、自我供電隔離式數位輸入接收器，以及額定輸出電壓為 24-V 且具高壓側或低壓側驅動功能的數位輸出驅動器，保護數位 IO 免受 24-V 或 48-V 額定二進位輸入或輸出的過電壓和暫態影響
生成類比電源供應，包括單一 5-V 輸入以及 SAR 或 ΔΣ ADC 的準確穩定參考電壓量測 AC 類比輸入的雙電源
保護板載電源供應器免受暫態和過載影響，包括 ±12-V，配置為 18V 的 LCD 偏壓電源、具有可編程或固定輸出電流限制的 USB 電源以及差動 USB 資料線路

工業

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已開發完全組裝的電路板，僅供測試與性能驗證，且為非賣品。

設計檔案與產品

設計檔案

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設計指南 — TIDA-010008

TIDUEC1B.PDF (3694 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

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Assembly drawing — TIDA-010008

TIDRWT8B.ZIP (1355 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

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Bill of materials (BOM) — TIDA-010008

TIDRWT7B.ZIP (726 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

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CAD/CAE symbol — TIDA-010008

TIDRWU0B.ZIP (12766 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

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Gerber file — TIDA-010008

TIDCET3B.ZIP (1598 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

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PCB layout — TIDA-010008

TIDRWT9B.ZIP (4999 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

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Schematic — TIDA-010008

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設計佈線圖與元件的詳細電路圖

產品

設計與潛在替代方案中包括 TI 產品。

AND 閘

SN74LVC1G08 — 1 通道、2 輸入、1.65V 至 5.5V 32mA 驅動強度 AND 閘

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類比溫度感測器

LMT84 — 採用 SC70 和 TO-92 的 1.5V 10 uA 類比輸出溫度感測器

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比較器

TLV3201 — 5.5V 高速單推拉式比較器

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DC/DC 轉換器

TPS60141 — 具有 Power Good 指示的穩壓 5-V 三路電壓電荷泵

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數位溫度感測器

LM75B — 具有 I2C/SMBus 介面、公差 ±2°C、3.0V 至 5.5V 業界標準溫度感測器

產品規格表: PDF | HTML

數位溫度感測器

TMP75B — 採用 LM75 外形尺寸和接腳配置且具 I2C/SMBus 介面採用的 1.4V 溫度感測器

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ESD 防護二極體

TPD1E10B06 — 0402 和 SOD-523 封裝中的 12-pF、± 5.5V、± 30-kV ESD 防護二極體

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ESD 防護二極體

TPD2E007 — 適用於 AC 訊號資料介面的雙路 10-pF、±13-V、±8-kV ESD 防護二極體

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ESD 防護二極體

TPD4S012 — 四路 0.8-pF、5.5-V、± 10-kV ESD 防護二極體，具適用 USB 介面的 15-V 容錯 Vbus

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一般用途運算放大器

OPA2171 — 雙路、36-V、3-MHz、低功耗運算放大器

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一般用途運算放大器

TLV2171 — 適合具成本效益應用的雙路、36-V、3-MHz、低功耗運算放大器

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一般用途運算放大器

TLV9062 — 雙路、5.5-V、10-MHz 運算放大器

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霍爾效應鎖存器和開關

DRV5032 — 低功耗（5 Hz、<1µA）、低電壓（最高 5.5V）開關

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霍爾效應鎖存器和開關

DRV5033 — 高電壓 (高達 38V)、高頻寬 (高達 30 kHz) 單極開關

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高壓側開關

TPS27S100 — 具有可調整電流限制的 40-V、80-mΩ、4-A、1 通道、工業高壓側開關

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濕度感測器

HDC1080 — 2% RH 低功耗數位相對濕度感測器

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理想二極體與 ORing 控制器

LM74610-Q1 — 0.48-V 至 42-V、零 IQ 汽車理想二極體控制器

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理想二極體與 ORing 控制器

LM74700-Q1 — 3.2-V 至 65-V、80-uA IQ 車用理想二極體控制器

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反相緩衝器和驅動器

SN74LVC1G04 — 單路 1.65-V 至 5.5-V 逆變器

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反相緩衝器和驅動器

SN74LVC1G06 — 具有開漏輸出的單一 1.65-V 至 5.5-V 逆變器

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反相緩衝器和驅動器

SN74LVC1G14 — 具有施密特觸發器輸入的單路 1.65-V 至 5.5-V 逆變器

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隔離式數位輸入

ISO1212 — 適用數位輸入模組的雙通道隔離 24-V 至 60-V 數位輸入接收器

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LCD 及 OLED 顯示器電源和驅動器

TPS65131 — 具有雙路、正和負輸出的分軌轉換器 (750mA typ)

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線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TLV1117LV — 1A 低壓降電壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML

線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TLV702 — 具啟用功能的 300-mA 高 PSRR 低 IQ 低壓降電壓穩壓器

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線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TLV704 — 150mA 24V 超低 IQ 低壓差 (LDO) 電壓穩壓器

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線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TPS709 — 具反向電流保護的和啟用功能的 150-mA、30-V、超低 IQ、低壓降電壓穩壓器

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線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TPS7A39 — 150-mA、33-V、低雜訊、高 PSRR、雙通道正負低壓降電壓穩壓器

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線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TPS7B69-Q1 — 汽車 150-mA、無電池 (40-V)、高 PSRR、低 IQ、低壓差電壓穩壓器

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負載開關

TPS2051B — 0.5A 加載、2.7-5.5V、70mΩ USB 電源開關、高電位作動

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負載開關

TPS22810 — 具有可調整上升時間和可調整輸出放電的 18V、3A、79mΩ 負載開關

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負載開關

TPS22944 — 具電流限制和啟用高電位作動的 5.5V、0.1-A、500-mΩ 負載開關

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負載開關

TPS22946 — 具可調整電流限制的 5.5-V、0.15-A、400-mΩ 負載開關

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負載開關

TPS22965 — 具可調式上升時間和選用輸出放電的 5.7-V、6-A、16-mΩ 負載開關

產品規格表: PDF | HTML

負載開關

TPS2553 — 0.075-1.7A 可調整ILIMIT、2.5-6.5V、85mΩ USB 電源開關、高電位作動、反向阻斷

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MOSFET

CSD17571Q2 — 30-V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET、單 SON 2 mm x 2 mm、29 mOhm

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MOSFET

CSD17577Q3A — 30-V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET、單 SON 3 mm x 3 mm、6.4 mOhm

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MOSFET

CSD18543Q3A — 60-V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET、單 SON 3 mm x 3 mm、9.9 mOhm

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非反相緩衝器和驅動器

SN74LVC1G07 — 具有開漏輸出的單一 1.65-V 至 5.5-V 緩衝器

產品規格表: PDF | HTML

非反相緩衝器和驅動器

SN74LVC1G125 — 具有 3 態輸出的單路 1.65-V 至 5.5-V 緩衝器

產品規格表: PDF | HTML

非反相緩衝器和驅動器

SN74LVC1G17 — 具有施密特觸發器輸入的單路 1.65V 至 5.5V 緩衝器

產品規格表: PDF | HTML

電源模組 (整合式電感器)

LMZ14201 — 採用引腳表面安裝 TO 封裝的 SIMPLE SWITCHER® 6V 至 42V、1A 電源模組

產品規格表: PDF | HTML

電源模組 (整合式電感器)

LMZ21700 — 採用 3.5mm × 3.5mm 封裝的 3V 至 17V、0.65A 降壓 DC/DC 電源模組

產品規格表: PDF | HTML

電源模組 (整合式電感器)

LMZ21701 — 採用 3.5mm × 3.5mm 封裝的 3V 至 17V、1A 降壓 DC/DC 電源模組

產品規格表: PDF | HTML

電源多工器

TPS2121 — 具有無縫切換功能的 2.7-V 至 22-V、56mΩ、4.5-A 電源多工器

產品規格表: PDF

精密運算放大器 (Vos < 1mV)

OPA2188 — 0.03µV/°C、6µV Vos、低雜訊、軌至軌輸出、36V 零漂移運算放大器

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重設與看門狗 IC

LM8365 — 具低靜態電流和可編程輸出延遲的低電位作動重設 IC

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重設與看門狗 IC

TPS3803 — 低功率電壓偵測器

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串聯電壓參考

REF50 — 低雜訊、極低漂移、寬 VIN 精密電壓參考

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含整合式功率的訊號隔離器

ISOW7821 — 具備整合電源的高電壓、2 通道、1/1、增強數位隔離器

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電磁線圈驅動器

DRV8803 — 具 PWM 控制和過電流保護的 60V、2.3A 4 通道低壓側驅動器

產品規格表: PDF | HTML

供應電壓監控器

TPS3700 — 適用過電壓和欠電壓監測的高電壓 (18-V) 窗型電壓偵測器

產品規格表: PDF | HTML

供應電壓監控器

TPS3710 — 寬 VIN 電壓偵測器

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TVS 二極體

TVS0500 — 5V 平箝制突波保護裝置

產品規格表: PDF | HTML

TVS 二極體

TVS0701 — 7V 雙向平箝制突波保護裝置

產品規格表: PDF | HTML

TVS 二極體

TVS1400 — 14V 平箝制突波保護裝置

產品規格表: PDF | HTML

TVS 二極體

TVS1401 — 14V 雙向平箝制突波保護裝置

產品規格表: PDF | HTML

TVS 二極體

TVS1800 — 18V 平箝制突波保護裝置

產品規格表: PDF | HTML

TVS 二極體

TVS1801 — 18V 雙向平箝制突波保護裝置

產品規格表: PDF | HTML

TVS 二極體

TVS2200 — 22V 平箝制突波保護裝置

產品規格表: PDF | HTML

TVS 二極體

TVS2201 — 22V 雙向平箝制突波保護裝置

產品規格表: PDF | HTML

TVS 二極體

TVS2700 — 27V 平箝制突波保護裝置

產品規格表: PDF | HTML

TVS 二極體

TVS2701 — 27V 雙向平箝制突波保護裝置

產品規格表: PDF | HTML

TVS 二極體

TVS3300 — 33V 平箝制突波保護裝置

產品規格表: PDF | HTML

TVS 二極體

TVS3301 — 33V 雙向平箝制突波保護裝置

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eFuse（整合式熱插拔）

TPS25921L — 具閉鎖故障響應的 4.5-V 至 18-V、90mΩ、0.4-1.6A eFuse

產品規格表: PDF | HTML

eFuse（整合式熱插拔）

TPS2596 — 採用引腳封裝、具有可選過電壓保護鉗位的 2.7V 至 19V、85mΩ、0.13A 至 2A eFuse

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eFuse（整合式熱插拔）

TPS2660 — 具有整合式輸入反向極性防護功能的 4.2V 至 60V、150mΩ、0.1-2.23A eFuse

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*	設計指南	Flat-Clamp TVS Based Reference Design for Protection Against Transients (Rev. B)				2019/7/3

TIDA-010008

適合電網應用瞬態保護的平箝制 TVS 架構參考設計

TIDA-010008

概覽

特點

工業

設計檔案與產品

設計檔案

產品

SN74LVC1G08 — 1 通道、2 輸入、1.65V 至 5.5V 32mA 驅動強度 AND 閘

LMT84 — 採用 SC70 和 TO-92 的 1.5V 10 uA 類比輸出溫度感測器

TLV3201 — 5.5V 高速單推拉式比較器

TPS60141 — 具有 Power Good 指示的穩壓 5-V 三路電壓電荷泵

LM75B — 具有 I2C/SMBus 介面、公差 ±2°C、3.0V 至 5.5V 業界標準溫度感測器

TMP75B — 採用 LM75 外形尺寸和接腳配置且具 I2C/SMBus 介面採用的 1.4V 溫度感測器

TPD1E10B06 — 0402 和 SOD-523 封裝中的 12-pF、± 5.5V、± 30-kV ESD 防護二極體

TPD2E007 — 適用於 AC 訊號資料介面的雙路 10-pF、±13-V、±8-kV ESD 防護二極體

TPD4S012 — 四路 0.8-pF、5.5-V、± 10-kV ESD 防護二極體，具適用 USB 介面的 15-V 容錯 Vbus

OPA2171 — 雙路、36-V、3-MHz、低功耗運算放大器

TLV2171 — 適合具成本效益應用的雙路、36-V、3-MHz、低功耗運算放大器

TLV9062 — 雙路、5.5-V、10-MHz 運算放大器

DRV5032 — 低功耗（5 Hz、<1µA）、低電壓（最高 5.5V）開關

DRV5033 — 高電壓 (高達 38V)、高頻寬 (高達 30 kHz) 單極開關

TPS27S100 — 具有可調整電流限制的 40-V、80-mΩ、4-A、1 通道、工業高壓側開關

HDC1080 — 2% RH 低功耗數位相對濕度感測器

LM74610-Q1 — 0.48-V 至 42-V、零 IQ 汽車理想二極體控制器

LM74700-Q1 — 3.2-V 至 65-V、80-uA IQ 車用理想二極體控制器

SN74LVC1G04 — 單路 1.65-V 至 5.5-V 逆變器

SN74LVC1G06 — 具有開漏輸出的單一 1.65-V 至 5.5-V 逆變器

SN74LVC1G14 — 具有施密特觸發器輸入的單路 1.65-V 至 5.5-V 逆變器

ISO1212 — 適用數位輸入模組的雙通道隔離 24-V 至 60-V 數位輸入接收器

TPS65131 — 具有雙路、正和負輸出的分軌轉換器 (750mA typ)

TLV1117LV — 1A 低壓降電壓穩壓器

TLV702 — 具啟用功能的 300-mA 高 PSRR 低 IQ 低壓降電壓穩壓器

TLV704 — 150mA 24V 超低 IQ 低壓差 (LDO) 電壓穩壓器

TPS709 — 具反向電流保護的和啟用功能的 150-mA、30-V、超低 IQ、低壓降電壓穩壓器

TPS7A39 — 150-mA、33-V、低雜訊、高 PSRR、雙通道正負低壓降電壓穩壓器

TPS7B69-Q1 — 汽車 150-mA、無電池 (40-V)、高 PSRR、低 IQ、低壓差電壓穩壓器

TPS2051B — 0.5A 加載、2.7-5.5V、70mΩ USB 電源開關、高電位作動

TPS22810 — 具有可調整上升時間和可調整輸出放電的 18V、3A、79mΩ 負載開關

TPS22944 — 具電流限制和啟用高電位作動的 5.5V、0.1-A、500-mΩ 負載開關

TPS22946 — 具可調整電流限制的 5.5-V、0.15-A、400-mΩ 負載開關

TPS22965 — 具可調式上升時間和選用輸出放電的 5.7-V、6-A、16-mΩ 負載開關

TPS2553 — 0.075-1.7A 可調整ILIMIT、2.5-6.5V、85mΩ USB 電源開關、高電位作動、反向阻斷

CSD17571Q2 — 30-V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET、單 SON 2 mm x 2 mm、29 mOhm

CSD17577Q3A — 30-V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET、單 SON 3 mm x 3 mm、6.4 mOhm

CSD18543Q3A — 60-V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET、單 SON 3 mm x 3 mm、9.9 mOhm

SN74LVC1G07 — 具有開漏輸出的單一 1.65-V 至 5.5-V 緩衝器

SN74LVC1G125 — 具有 3 態輸出的單路 1.65-V 至 5.5-V 緩衝器

SN74LVC1G17 — 具有施密特觸發器輸入的單路 1.65V 至 5.5V 緩衝器

LMZ14201 — 採用引腳表面安裝 TO 封裝的 SIMPLE SWITCHER® 6V 至 42V、1A 電源模組

LMZ21700 — 採用 3.5mm × 3.5mm 封裝的 3V 至 17V、0.65A 降壓 DC/DC 電源模組

LMZ21701 — 採用 3.5mm × 3.5mm 封裝的 3V 至 17V、1A 降壓 DC/DC 電源模組

TPS2121 — 具有無縫切換功能的 2.7-V 至 22-V、56mΩ、4.5-A 電源多工器

OPA2188 — 0.03µV/°C、6µV Vos、低雜訊、軌至軌輸出、36V 零漂移運算放大器

LM8365 — 具低靜態電流和可編程輸出延遲的低電位作動重設 IC

TPS3803 — 低功率電壓偵測器

REF50 — 低雜訊、極低漂移、寬 VIN 精密電壓參考

ISOW7821 — 具備整合電源的高電壓、2 通道、1/1、增強數位隔離器

DRV8803 — 具 PWM 控制和過電流保護的 60V、2.3A 4 通道低壓側驅動器

TPS3700 — 適用過電壓和欠電壓監測的高電壓 (18-V) 窗型電壓偵測器

TPS3710 — 寬 VIN 電壓偵測器

TVS0500 — 5V 平箝制突波保護裝置

TVS0701 — 7V 雙向平箝制突波保護裝置

TVS1400 — 14V 平箝制突波保護裝置

TVS1401 — 14V 雙向平箝制突波保護裝置

TVS1800 — 18V 平箝制突波保護裝置

TVS1801 — 18V 雙向平箝制突波保護裝置

TVS2200 — 22V 平箝制突波保護裝置

TVS2201 — 22V 雙向平箝制突波保護裝置

TVS2700 — 27V 平箝制突波保護裝置

TVS2701 — 27V 雙向平箝制突波保護裝置

TVS3300 — 33V 平箝制突波保護裝置

TVS3301 — 33V 雙向平箝制突波保護裝置

TPS25921L — 具閉鎖故障響應的 4.5-V 至 18-V、90mΩ、0.4-1.6A eFuse

TPS2596 — 採用引腳封裝、具有可選過電壓保護鉗位的 2.7V 至 19V、85mΩ、0.13A 至 2A eFuse

TPS2660 — 具有整合式輸入反向極性防護功能的 4.2V 至 60V、150mΩ、0.1-2.23A eFuse

技術文件

相關設計資源

參考設計