TIDEP0054

适用于变电站自动化的并行冗余协议 (PRP) 以太网参考设计

TIDEP0054

设计文件

概述

此参考设计为智能电网输电和配电网络中的变电站自动化设备提供高可靠性、低延迟网络通信。它支持 IEC 62439 标准中使用 PRU-ICSS 的并行冗余协议 (PRP) 规范。此参考设计是 FPGA 方法的较低成本替代方法,可提供在无需额外组件的情况下添加 IEC 61850 支持等功能的灵活性和性能。

特性
  • 符合有关 PRP 以太网通信的 IEC 62439-3 第 4 条规范
  • 基于 VLAN ID 的流量过滤、多播/广播支持以及内置的风暴预防/监测机制
  • 发生网络故障时零恢复时间
  • 双端口全双工 100Mbps 以太网
  • 使用 PRU-ICSS 完全可编程,提供用于集成其他应用的平台

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。

TIDUBN6.PDF (1504 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRLN1.PDF (447 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRLN2.PDF (135 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRLN3.PDF (1192 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRLN5.ZIP (3014 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDRLN4.PDF (1366 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。

D 型触发器

SN74ALVCH16374具有三态输出的 16 位边沿 D 类触发器

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DDR 存储器电源 IC

TPS51200具有用于 DDR2、DDR3、DDR3L 和 DDR4 的 VTTREF 缓冲基准的 3A 灌电流/拉电流 DDR 终端稳压器

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ESD 和浪涌保护 IC

TPD4S012适用于 USB 接口且具有可耐受 15V 电压的 Vbus 的四路 0.8pF、5.5V、±8kV ESD 保护二极管

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ESD 和浪涌保护 IC

TPD6E001适用于 USB 2.0 且具有 1nA 最大泄漏电流和 VCC 引脚的 6 通道 1.5pF、5.5V、±8kV ESD 保护二极管

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I2C 通用 I/O (GPIO)

PCA9536具有配置寄存器的 4 位 2.3V 至 5.5V I2C/SMBus I/O 扩展器

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与门

SN74AUP2G082 通道、2 输入、0.8V 至 3.6V 低功耗与门

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与门

SN74LVC1G08单路 2 输入、1.65V 至 5.5V 与门

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以太网 PHY

TLK110工业 10/100 以太网 PHY

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升压转换器(集成开关)

TPS61041采用 SOT-23 封装的 28V、250mA 开关升压转换器,适用于 LCD 和白光 LED 应用

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反向缓冲器和驱动器

SN74LVC1G06具有漏极开路输出的单路 1.65V 至 5.5V 反相器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LV244A具有三态输出的 8 通道、2V 至 5.5V 缓冲器

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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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基于 Arm 的处理器

AM3359Sitara 处理器:Arm Cortex-A8、EtherCAT、3D、PRU-ICSS、CAN

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多开关检测接口 (MSDI) IC

SN65HVS882用于工业自动化和过程控制的 34V、8 通道数字输入串行器

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多通道 IC (PMIC)

TPS65910具有 4 个直流/直流转换器、8 个 LDO 和 RTC 的 6mm x 6mm QFN 封装系列集成电源管理 IC (PMIC)

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带有集成电源的信号隔离器

ISO1176T具有集成式变压器驱动器的 40Mbps 半双工隔离式 RS-485 和 RS-422 收发器

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或门

SN74LVC1G32单路 2 输入、1.65V 至 5.5V 或门

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时钟发生器

CDCE913具有 2.5V 或 3.3V LVCMOS 输出的可编程 1-PLL VCXO 时钟合成器

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模拟开关和多路复用器

SN74CB3Q3306A3.3V、1:1 (SPST)、2 通道 FET 总线开关(低电平有效)

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模拟开关和多路复用器

SN74CBTLV3257具有局部断电模式的 3.3V、2:1 (SPDT)、4 通道模拟开关

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模拟开关和多路复用器

TMUX1574具有断电保护功能和 1.8V 输入逻辑的 5V、2:1 (SPDT)、4 通道模拟开关

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模拟温度传感器

LM94022具有多增益和 AB 类模拟输出的 ±1.5°C 温度传感器

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汽车 LED 驱动器

TPIC2810配备 I2C 接口的 8 位 LED 驱动器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS717具有使能功能的 150mA、高 PSRR、低 IQ、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS766具有电源正常指示和使能功能的 250mA、10V、低 IQ、低压降稳压器

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降压转换器(集成开关)

TPS54205.5V 至 36V 输入、2A、500kHz 降压转换器

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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 Parallel Redundancy Protocol Ethernet Substation Automation Design Guide 2016年 3月 29日
技术文章 Overcoming Ethernet connectivity challenges on the power grid 2019年 6月 27日

相关设计资源

硬件开发

评估板
TMDSICE3359 AM3359 工业通信引擎

软件开发

软件开发套件 (SDK)
SYSBIOSSDK-IND-SITARA Sitara™ SYS/BIOS 工业软件开发套件 (SDK),针对基于 ARM® Cortex™-A8 的处理器

参考设计

参考设计
TIDEP0053 用于变电站自动化的高可用性无缝冗余 (HSR) 以太网参考设计

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