TIDA-010055

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设计文件

概述

该参考设计展示了适用于具有模拟输入/输出和通信模块的保护继电器的非隔离式电源架构,这些模块通过 5V、12V 或 24V 直流输入生成。为了生成电源,该设计针对尺寸和设计时间受限的应用使用带集成 FET 的直流/直流转换器和带集成电感器的电源模块,并针对需要低 EMI 和线性稳压器 (LDO) 以实现低纹波的应用采用 HotRod™ 封装类型。保护措施包括用于输入瞬态保护的平缓钳位 TVS,用于过载保护且具有可配置负载电流的电子保险丝,以及用于输入反转保护的理想二极管控制器。其他功能包括自动切换电源多路复用器、模拟温度传感器、输入正常指示、“空载”检测和电压监控器。

特性
  • 适用于通信模块的电源:多个非隔离式电源轨,可变负载电流高达 1.5A,使用一个具有低 IQ 和 EMI 的直流/直流转换器,采用 HotRod™ 封装的直流/直流转换器以及采用 Eco-mode™ 的直流/直流转换器
  • 适用于模拟输入/输出模块的电源:适用于通过 24V 宽输入同步降压转换器、分离轨直流/直流转换器和 LDO 生成的模拟 IO 模块的 ±12V 分离轨电源,
    以及通过 24V 输入生成的 ±10.5V 分离轨电源,使用带有采用反相降压配置的集成电感器的电源模块
  • 性能测试:
    • 通过连接至高精度交流模拟输入和直流模拟输出参考设计测试了模拟 IO 电源性能
    • 通过连接至 RS-485 EVM、CAN EVM 和 10/100 以太网参考设计或 10/100/100 铜缆或光纤接口 EVM,测试了通信模块电源性能
  • 预合规性测试:根据 IEC61000-4 标准对电源进行了电气快速瞬变 (EFT) 和浪涌测试,根据 CISPR22 标准对电源进行了辐射发射测试

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。

TIDRZX0.ZIP (1044 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRZX1.ZIP (310 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRZX2.ZIP (827 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRZX4.ZIP (9038 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCFI7.ZIP (1157 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRZX3.ZIP (2674 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。

ESD 和浪涌保护 IC

TVS05005V 平缓钳位浪涌保护器件

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ESD 和浪涌保护 IC

TVS140014V 平缓钳位浪涌保护器件

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ESD 和浪涌保护 IC

TVS270027V 平缓钳位浪涌保护器件

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ESD 和浪涌保护 IC

TVS330033V 平缓钳位浪涌保护器件

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LCD和OLED显示器电源和驱动器

TPS65130具有双路正负输出(300mA 典型值)的双电源转换器

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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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N 沟道 MOSFET

CSD18531Q5A采用 5mm x 6mm SON 封装的单路、4.6mΩ、60V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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串联电压基准

REF3025采用 3 引脚 SOT-23 封装的 2.5V、50ppm/°C、50µA 输入串联(带隙)电压基准

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串联电压基准

REF34252.5V 低温漂、低功耗、小型串联电压基准

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串联电压基准

REF50252.5V、3µVpp/V 噪声、3ppm/°C 温漂、精密串联电压基准

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升压转换器(集成开关)

LM2735520kHz/1.6MHz 高空间利用率的升压和 SEPIC 直流/直流稳压器

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反向缓冲器和驱动器

SN74LVC2G042 通道、1.65V 至 5.5V 反相器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC1G07具有漏极开路输出的单路 1.65V 至 5.5V 缓冲器

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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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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC2G342 通道、1.65V 至 5.5V 缓冲器

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并联电压基准

LM4040固定和电压、45µA、精密微功耗并联电压基准

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并联电压基准

TL431可调精密并联稳压器

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模拟温度传感器

LMT84采用 SC70 和 TO-92 封装的 1.5V、10uA 模拟输出温度传感器

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模拟温度传感器

TMP23510mV/C、1C 模拟温度传感器

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理想二极管/ORing 控制器

LM74610-Q10.48V 至 42V、零 IQ 汽车理想二极管控制器

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电子保险丝和热插拔控制器

TPS2400具有 100V 输入瞬态保护的 5.5V 过压保护控制器

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电子保险丝和热插拔控制器

TPS2662

具有集成输入和输出反极性保护功能的 4.5V 至 60V、478mΩ、0.025A 至 0.88A 电子保险丝

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电流检测放大器模拟输出

INA21126V、双向、高精度电流感应放大器

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电流检测放大器模拟输出

INA211-Q1AEC-Q100、26V、双向、高精度电流感应放大器

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电源多路复用器

TPS2115A具有手动、自动切换和状态输出功能的 2.8V 至 5.5V、84mΩ、1.25A 电源多路复用器

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电荷泵(无电感器)

LM27762具有集成 LDO 的低噪声正负输出电荷泵

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监控器和复位 IC

TPS3710宽输入电压电压检测器

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监控器和复位 IC

TPS3828带看门狗计时器的电压监控器

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监控器和复位 IC

TPS3839超低功耗电源电压监控器

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监控器和复位 IC

TPS3840具有手动复位和可编程复位时间延迟功能的毫微功耗高输入电压监控器

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA2376双路、精密、低噪声、低静态电流运算放大器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV1117800mA 15V 线性稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV704150mA、24V、超低 IQ、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS73801具有反向电流和电压保护功能的 1A、20V、可调节低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A05具有使能功能的 200mA、超低 IQ、高精度、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A39150mA、33V、低噪声、高 PSRR、双通道、正负电压范围、低压降稳压器

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负载开关

TPS22917具备可调节上升时间和可调节输出放电功能的 5.5V、2A、80mΩ、10nA 泄露负载开关

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负载开关

TPS22941使能端低电平有效、具有电流限制的 5.5V、0.04A、500mΩ 负载开关

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降压模块(集成电感器)

LMZ14201采用引线式表面贴装 TO 封装的 SIMPLE SWITCHER® 6V 至 42V、1A 电源模块

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降压模块(集成电感器)

LMZ14201HSIMPLE SWITCHER® 6V 至 42V、1A 高输出电压电源模块

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降压模块(集成电感器)

LMZ14202采用带引线 SMT-TO 封装的 SIMPLE SWITCHER® 6V 至 42V、2A 电源模块

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降压模块(集成电感器)

LMZM23600采用 3.8mm × 3mm 封装的 36V、0.5A 降压直流/直流电源模块

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降压模块(集成电感器)

LMZM23601采用 3.8mm × 3mm 封装的 36V、1A 降压直流/直流电源模块

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降压模块(集成电感器)

TPS826721采用 MicroSiP™ 封装的 600mA 完全集成式低噪声降压转换器模块

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降压模块(集成电感器)

TPS82740A具有 360nA Iq 的 200mA 降压转换器模块

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降压转换器(集成开关)

LM5165具备超低 IQ 的 3V 至 65V、150mA 同步降压转换器

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降压转换器(集成开关)

LM5166具有超低 Iq 的 3V 至 65V 输入、500mA 同步降压转换器

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降压转换器(集成开关)

LM760023.5V 至 60V、2.5A 同步降压转换器

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降压转换器(集成开关)

LM760033.5V 至 60V、3.5A 同步降压转换器

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降压转换器(集成开关)

LMR33620具有超低 EMI 的 SIMPLE SWITCHER® 3.8V 至 36V、2A 同步降压转换器

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降压转换器(集成开关)

LMR33630具有超低 EMI 的 SIMPLE SWITCHER® 3.8V 至 36V、3A 同步降压转换器

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降压转换器(集成开关)

LMR360064.2V 至 60V、0.6A 超小型同步降压转换器

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降压转换器(集成开关)

LMR360154.2V 至 60V、1.5A 超小型同步降压转换器

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降压转换器(集成开关)

TLV62080采用 2mm x 2mm 小外形尺寸无引线 (SON) 封装的 1.2A 高效降压转换器

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降压转换器(集成开关)

TLV62084采用 2mm x 2mm 小外形尺寸无引线 (SON) 封装的 2A 高效降压转换器

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降压转换器(集成开关)

TLV62569采用 SOT23 或 SOT563 封装的 2.5V-5.5V 输入、2A 高效降压转换器

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降压转换器(集成开关)

TPS542024.5V 至 28V 输入、2A 输出、EMI 友好型同步降压转换器

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降压转换器(集成开关)

TPS54202H4.5V 至 28V 输入、2A 输出、同步降压电压转换器

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降压转换器(集成开关)

TPS54231具有 Eco-mode™ 的 3.5V 至 28V 输入、2A、570kHz 降压转换器

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降压转换器(集成开关)

TPS543024.5V 至 28V 输入电压、3A 输出电流、EMI 友好型同步降压转换器

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降压转换器(集成开关)

TPS54331具有 Eco-mode 的 3.5V 至 28V 输入、3A、570kHz 降压转换器

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降压转换器(集成开关)

TPS560200采用 SOT-23 封装、具有高级 Eco-Mode™ 的 17V 输入、500mA 同步降压稳压器

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降压转换器(集成开关)

TPS560430具有高效睡眠模式的 SIMPLE SWITCHER® 36V 600mA 降压稳压器

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降压转换器(集成开关)

TPS561201采用 6 引脚 SOT-23 封装的 4.5V 至 17V 输入、1A 同步降压稳压器

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降压转换器(集成开关)

TPS62821采用 1.5x2mm QFN 封装且精度为 1% 的 2.4V-5.5V、1A 降压转换器

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隔离式DC / DC控制器和模块

LM50177.5V-100V 宽输入电压、600mA 恒定导通时间同步降压稳压器

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隔离式DC / DC控制器和模块

LM5160LM5160 宽输入 65V、2A 同步降压/Fly-Buck™ 转换器

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隔离式DC / DC控制器和模块

LM5160ALM5160A 宽输入 65V、2A 同步降压/Fly-Buck™ 转换器

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相关设计资源

硬件开发

评估板
ADS8588SEVM-PDK ADS8588S 16 位、高速 8 通道、同步采样 ADC EVM 性能演示套件 (PDK) DP83869EVM 铜和光纤工业以太网 PHY 评估模块 ISO1042DWEVM EMC 性能优异的 ISO1042DW 高速高性能隔离式 CAN 评估模块 ISO1500DBQEVM ISO1500DBQ 超小型封装、隔离式 RS-485 评估模块 ISO224EVM ISO224 评估模块 ISO7741EVM EMC 性能优异的 ISO7741 高速四通道数字隔离器评估模块 ISOW7841EVM 具有集成直流/直流转换器的 ISOW7841 四通道数字隔离器评估模块 LM2596S-ADJEVM LM2596 降压转换器评估模块 LP87322Q1EVM LP873220-Q1 双路高电流降压转换器和双路线性稳压器评估模块 RS485-HF-DPLX-EVM RS-485 半双工评估模块 TCAN1042DEVM TCAN10xx 控制器局域网 (CAN) 评估模块

参考设计

参考设计
PMP10618 采用 LM46002 和 LMZ21701 的 15V 至 60V 宽输入四输出 SIMPLE SWITCHER® 参考设计 PMP9379 参考设计 - 使用宽输入电压同步降压稳压器的正负 15V 输出电源 TIDA-00226 基于 32 位 ARM® Cortex™-M4F MCU 的小尺寸串口转以太网转换器 TIDA-00227 用于保护继电器的小尺寸 12W 超宽范围电源 - 参考设计 TIDA-00834 使用 16 位 SAR ADC 且具有 ±10V 测量范围的高精度模拟前端参考设计 TIDA-00928 采用光纤或双绞线接口、符合 EMI/EMC 标准的 10/100Mbps 以太网砖型模块参考设计 TIDA-00946 采用双层 TO-220 封装的 5V 1A、低 EMI、效率达 94% 的直流/直流模块参考设计 TIDA-010034 适用于 IP 网络摄像头的 IEEE802.3at 1 类 PoE 和 12V 适配器输入至负载点参考设计 TIDA-01633 适用于交流/伺服驱动器的紧凑可编程 4-20mA 和 +/-10V 模拟输出参考设计 TIDM-DELFINO-ETHERCAT 适用于高性能 MCU 的 EtherCAT 接口参考设计

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