TIDA-010065

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设计文件

概述

该参考设计是一种用于为隔离式放大器生成隔离电源以测量隔离电压和电流的简化架构。一个具有增强型隔离功能且完全集成的直流/直流转换器,采用 5V 输入并提供可配置的 5V 或 5.4V 输出(低压降稳压器 (LDO) 的裕量),能够生成隔离电源。与配置为通道隔离输入的 ±50mV 输入范围隔离放大器连接的分流器可以测量电流。与配置为组隔离输入的 ±250mV 或 ±12V 输入范围隔离放大器连接的分压器输出端可以测量电压。隔离放大器的输出端直接连接到 24 位 Δ-Σ 模数转换器 (ADC),或者使用增益放大器将输出缩放至 ±10V,并连接到 16 位 SAR ADC 以进行性能评估。板载数字诊断可提高可靠性并增强系统性能。

特性
  • 从 4.5V 至 5.5V 输入生成 5V 或 5.4V 的高效隔离电源(LDO 裕量),从而提供增强的隔离性能
  • 测量三组范围为 3-350V 的隔离电压输入,可提供引脚兼容的基本或增强型隔离;三组范围为 40mA-12.5A 的隔离电流输入,可提供增强型隔离
  • 输入范围为 ±12V 的 ISO224,可直接连接到符合 IEC 60044-8 标准的低功耗电流互感器输出端
  • 利用 1us 快速故障检测比较器路径,测量直流电压和电流
  • 使用仪表放大器、精密放大器或通用放大器将隔离放大器输出的增益缩放至 ADS8588H 的 ±10V 输入范围
  • 使用 16 位 SAR 或 24 位 Δ-Σ ADC 实现电压和电流的 ±0.2% 精度

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。

ZHCU700.PDF (1234 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDM209.ZIP (1281 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDM210.ZIP (376 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDM211.ZIP (1005 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDM213.ZIP (6440 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCFM8.ZIP (1179 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDM212.ZIP (3172 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。

隔离式放大器

AMC1100用于电流感应的 ±250mV 输入、低成本基本隔离放大器

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隔离式放大器

AMC1200用于电流检测的 ±250mV 输入基本隔离放大器

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隔离式放大器

AMC1300用于电流感应且具有高 CMTI 的 ±250mV 输入、增强型隔离放大器

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隔离式放大器

AMC1302用于电流检测的 ±50mV 输入、高精度增强型隔离放大器

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隔离式放大器

AMC1311具有高 CMTI 且可用于电压感应的 2V 输入电压、增强型隔离放大器

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隔离式放大器

AMC3301具有集成直流/直流转换器的 ±250mV 输入、精密增强型隔离放大器

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隔离式放大器

ISO124高精密隔离放大器

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隔离式放大器

ISO224具有 ±12V 输入电压且可用于电压检测的增强型隔离放大器

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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

TPS65131具有双路正负输出(750mA 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

CSD18534Q5A采用 5mm x 6mm SON 封装的单路、9.8mΩ、60V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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与门

SN74LVC1G08单路 2 输入、1.65V 至 5.5V 与门

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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

REF34505V 低温漂、低功耗、小型串联电压基准

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仪表放大器

INA333低功耗、零漂移、精密仪表放大器

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仪表放大器

INA826200μA 电源电流、36V 电源精密仪表放大器

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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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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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变压器驱动器

SN6505A适用于隔离电源的低噪声、1A、160kHz 变压器驱动器

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变压器驱动器

SN6505B适用于隔离电源的低噪声、1A、420kHz 变压器驱动器

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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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或门

SN74LVC1G32单路 2 输入、1.65V 至 5.5V 或门

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数字隔离器

ISO7720EMC 性能优异的双通道、2/0、增强型数字隔离器

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数字隔离器

ISO7721EMC 性能优异的双通道、1/1、增强型数字隔离器

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数字隔离器

ISO7760EMC 性能优异的六通道、6/0、增强型数字隔离器

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数字隔离器

ISO7761EMC 性能优异的六通道、5/1、增强型数字隔离器

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数字隔离器

ISO7762EMC 性能优异的六通道、4/2、增强型数字隔离器

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模拟开关和多路复用器

CD74HC40515V、8:1、单通道模拟多路复用器

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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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比较器

LM2903汽车级双路差分比较器

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比较器

LMV393双路通用低电压比较器

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比较器

TLV32025.5V 高速双路推挽比较器

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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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理想二极管/ORing 控制器

LM74700-Q13.2V 至 65V、80uA 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

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

INA301具有比较器的 36V、550kHz、4V/µs 高精度电流感应放大器

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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

TPS3897具有高电平有效和开漏输出的单通道、超小型、可调节监控器

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA2180漂移为 0.1μV/°C、低噪声、轨到轨输出、36V、零漂移运算放大器

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA21880.03μV/°C、6μV Vos、低噪声、轨到轨输出、36V 零漂移运算放大器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV1117LV1A 低压降稳压器

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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

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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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS763具有使能功能的 150mA、10V、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

TPS22944使能端高电平有效、具有电流限制的 5.5V、0.1A、500mΩ 负载开关

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通用运算放大器

OPA2990Dual, 40-V, 1.1-MHz, low-power operational amplifier

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通用运算放大器

TLV6001Single, 5.5-V, 1-MHz, RRIO operational amplifier

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通用运算放大器

TLV9062Dual, 5.5-V, 10-MHz operational amplifier

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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)

LMZ205012.7V 至 5.5V、1A 高密度微型模块

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隔离式DC / DC控制器和模块

UCC12050500-mW、高效 5-kVrms 隔离式直流/直流转换器

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霍尔效应锁存器和开关

DRV5032低功耗(5Hz、<1µA)、低电压(最高 5.5V)开关

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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
白皮书 满足隔离要求的高压半导体解决方案 2021年 1月 20日
设计指南 高效、低排放、隔离式、基于 DC/DC 转换器的模拟输入 下载英文版本 2019年 9月 26日

相关设计资源

硬件开发

评估板
ADS131A04EVM ADS131A04 评估模块 ADS131E08EVM-PDK ADS131E08 性能演示套件 ADS131M04EVM ADS131M04 24 位 32kSPS 4 通道同步采样 Δ-Σ ADC 评估模块 ADS8588SEVM-PDK ADS8588S 16 位、高速 8 通道、同步采样 ADC EVM 性能演示套件 (PDK) ADS8688EVM-PDK ADS8688 16 位、500kSPS、8 通道、单电源 SAR ADC EVM 性能演示套件 (PDK)

参考设计

参考设计
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-010055 TIDA-010055 TIDA-01576 High accuracy analog input module reference design with 16-bit 1-MSPS dual simultaneous-sampling ADC

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