TIDA-00811

用于智能电网应用的精确温度、光感应和诊断参考设计

TIDA-00811

设计文件

概述

该参考设计提供精确的环境光强度测量,用于以 1ms 的快速响应检测弧闪故障,从而保护配电开关设备或最大程度地减小其损坏。该设计还精确地监控(使用开关、模拟、数字或远程)、湿度、灰尘和压力,从而在线监控汇流条、变压器和电容器组,及早指示错误、隔离故障或老化,以便延长运行寿命。该设计提供用于在低负载电流期间在 1ms 内诊断环境光传感器 (ALS) 的独特诊断方法,以提高系统可靠性。这些传感器能够通过 I2C 或低功耗无线接口连接到微控制器,以执行天气发送器功能,从而实现持续在线监控,进而简化系统设计。

特性
  • 测量光、温度、湿度、灰尘、振动和压力,支持多种类型的温度和环境光传感器
  • 使用模拟输出环境光传感器测量电弧闪光,可实现小于 1ms 的快速响应
  • 使用 10 位 SAR ADC 以及 I2C 接口和警报输出来测量 ALS 的输出
  • 设计使用硬件比较器,以实现对环境光变化的快速故障响应。可以使用 10 位 DAC 或数字电位计设置阈值
  • 使用菊链 UART 接口、警报输出以及为传感器设置菊链或多路复用的功能来测量远程温度
  • 支持精确的环境光和温度传感器诊断,诊断时间约为 1ms,从而允许进行在线诊断

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。

ZHCU324.PDF (937 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRSN4.ZIP (843 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRSN5.ZIP (233 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRSN6.ZIP (345 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRSN8.ZIP (4061 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCDU1.ZIP (1433 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRSN7.ZIP (1991 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。

I2C 电平转换器、缓冲器和集线器

PCA9515A2 位双向 2.3V 至 3.6V 400kHz I2C/SMBus 缓冲器

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MSP430 微控制器

MSP430FR5729具有 16KB FRAM、1KB SRAM、10 位 ADC、比较器、UART/SPI/I2C 和计时器的 8MHz MCU

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MSP430 微控制器

MSP430G2553具有 16KB 闪存、512B SRAM、比较器、UART/SPI/I2C 和计时器的 16MHz MCU

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N 沟道 MOSFET

CSD17571Q2采用 2mm x 2mm SON 封装的单路、29mΩ、30V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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反向缓冲器和驱动器

SN74LVC1G14具有施密特触发输入的单路 1.65V 至 5.5V 反相器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC1G125具有三态输出的 1.65V 至 5.5V 单路缓冲器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC1G17具有施密特触发输入的 1.65V 至 5.5V 单路缓冲器

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或门

SN74LVC2G322 通道、2 输入、1.65V 至 5.5V 或门

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数字温度传感器

TMP102采用 2.56mm2 封装、具有 I2C/SMBus 接口的 2C 数字温度传感器

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数字温度传感器

TMP107具有菊花链 UART、EEPROM 和警报功能的 ±0.4°C 温度传感器

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数字温度传感器

TMP175采用业界通用 LM75 外形尺寸和引脚排列、具有 27 个 I2C/SMBus 地址的温度传感器

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数字温度传感器

TMP275采用业界通用 LM75 外形尺寸和引脚排列、具有 I2C/SMBus 接口的 ±0.5°C 温度传感器

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数字温度传感器

TMP423具有 N 因数和串联电阻校正的 ± 三路远程和本地温度传感器

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数字温度传感器

TMP75采用业界通用 LM75 尺寸、具有 I2C/SMBus 接口的 1C 数字温度传感器

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数字电位器

TPL0401A-10具有 I2C 接口(地址 0101110)的 128 抽头单通道数字电位器

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模拟开关和多路复用器

SN74LVC1G31575V、2:1 (SPDT)、单通道通用模拟开关

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模拟温度传感器

LM3510mV/C、1C 高压模拟温度传感器

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模拟温度传感器

LMT87具有 -13.6mV/°C 增益的 ±2°C 2.7V 至 5.5V 模拟输出温度传感器

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比较器

LMV331单路通用低电压比较器

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温度开关

TMP300电阻可编程、支持高达 18V 电压的温度开关和模拟输出传感器

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温度开关

TMP302引脚可选跳变点、工作电压为 1.4V 的温度开关系列

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温度开关

TMP303出厂时经过编程的温度窗口比较器

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湿度传感器

HDC10802% RH 低功耗数字相对湿度传感器

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湿度传感器

HDC20102% RH 超小型、低功耗数字相对湿度传感器

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环境光传感器

OPT101单片光电二极管和单电源跨阻放大器

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环境光传感器

OPT3001具有高精度人眼响应功能的数字环境光传感器 (ALS)

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环境光传感器

OPT3002光数字传感器

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环境光传感器

OPT3006超薄环境光传感器 (ALS)

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监控器和复位 IC

TPS3808具有可编程延迟和手动复位功能的低静态电流监控器

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精密 ADC (<=10MSPS)

ADC101C021配备 I2C 和警报引脚的 10 位、189kSPS、单通道 SAR ADC

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精密 ADC (<=10MSPS)

ADC101C027配备 I2C 的 10 位、189kSPS、单通道 SAR ADC

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精密 DAC (<=10MSPS)

DAC101C081具有 I2C 兼容接口的 10 位微功耗数模转换器

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA320高精度、零交叉 20MHz、0.9pA Ib、RRIO、CMOS 运算放大器

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蓝牙产品

CC2650具有 128kB 闪存的 SimpleLink™ 32 位 Arm Cortex-M3 多协议 2.4GHz 无线 MCU

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
设计指南 带精确温度、光感应和诊断功能的智能电网应用参考设计 下载英文版本 2017年 9月 18日

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