TIDA-00809

面向宽 AC/DC 输入、符合 EMC 标准、分组隔离式、双通道、二进制输入模块参考设计

TIDA-00809

设计文件

概述

此参考设计展示了一种经过成本优化并可提高二进制输入模块分辨率的架构。两个输入通道(分组隔离)共用一个微控制器单元 (MCU),因此可降低每个通道的成本。使用具有增益的放大器和 MCU 集成式 10 位模数转换器 (ADC),支持宽输入范围,测量精度介于 ±3%。与基于光耦合器的拓扑不同,此架构无需基于输入电压范围而使用多个硬件版本。它使用数字隔离器将输入的 ADC 代码或均方根估算值传送给主机处理器。此参考设计依照 IEC61000-4 4 级针对 ESD、EFT 和浪涌进行了测试。

特性
  • 测量精度:使用 10 位 SAR ADC 在交流/直流输入条件下的宽输入范围内实现 <±3% 的精度
  • 两个通道(分组隔离)共用 MCU 以更大限度降低每个通道的成本,并通过额外的未分配输入通道实现更大的通道数量分组隔离
  • 使用具有两个增益级的放大器来拓宽输入范围
  • 使用数字隔离器选择在输入端与主机处理器之间进行基础隔离还是增强隔离
  • 板载电流脉冲发生器(20mA 至 50mA,50ms)使用 MCU PWM 输出,可去除二进制输入触点上的污染(防抛光)

我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证,不可用于销售。

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件,加快您的设计过程。

ZHCU186A.PDF (1631 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRMR3.ZIP (616 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRMR4.ZIP (224 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRMR5.ZIP (291 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRMR7.ZIP (3252 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCCF1.ZIP (603 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRMR6.ZIP (971 K)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

MSP430 微控制器

MSP430G2332具有 4KB 闪存、256B SRAM、10 位 ADC、SPI/I2C 和计时器的 16MHz MCU

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I2C 隔离器

ISO15412.5kVrms、隔离式单向时钟、双向 I2C 隔离器

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变压器驱动器

SN6501适用于隔离电源的低噪声 350mA、410kHz 变压器驱动器

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并联电压基准

LM4041B精度为 0.2% 的可调节精密微功耗并联电压基准

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数字隔离器

ISO7320C低功耗、双通道、2/0、25Mbps 数字隔离器

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数字隔离器

ISO7820高隔离额定值、双通道、2/0、增强型数字隔离器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS709具有反向电流保护和使能功能的 150mA、30V、超低 IQ、低压降稳压器

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通用运算放大器

LMV551Single, 5.5-V, 3-MHz, low quiescent current (37-μA) operational amplifier

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通用运算放大器

LMV614Quad, 5.5-V, 1.5-MHz, RRIO operational amplifier

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技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
设计指南 适用于宽交流/直流输入的符合EMC 标准的隔离式双通道二进 制或数字输入模块参考设计 (Rev. A) 下载英文版本 (Rev.A) 2017年 5月 11日

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