TIDA-010065

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設計ファイル

概要

このリファレンス・デザインは、絶縁形式で電圧と電流を測定することを目的として、絶縁型アンプ向けの絶縁型電源を生成するシンプルなアーキテクチャを採用しています。強化絶縁を採用したフル統合型の DC/DC コンバータは 5V 入力で動作し、5V または (低ドロップアウト (LDO) レギュレータのヘッドルームを確保する目的で) 5.4V の絶縁型電力を生成するように構成することができます。入力範囲が ±50mV である複数の絶縁型アンプは、複数のチャネル絶縁入力という形で構成済みであり、これらのアンプに接続した複数のシャントを使用して電流を測定します。入力範囲が ±250mV または ±12V である複数の絶縁型アンプは、複数のグループ絶縁入力という形で構成済みであり、これらのアンプに接続した電位デバイダの出力を使用して電圧を測定します。これらの絶縁型アンプの出力は、24 ビットのデルタ・シグマ A/D コンバータ (ADC) に直接接続する方法、またはゲイン・アンプを使用して ±10 V にスケール化した後、16 ビット SAR ADC に接続する方法で性能を評価できます。オンボードのデジタル診断機能は、信頼性の向上と、性能の強化に貢献します。

特長
  • 4.5V ~ 5.5V の入力を受け入れ、5V または 5.4V (LDO のヘッド・ルーム確保) を高効率で生成し、強化絶縁を実現
  • 3V ~ 350V の範囲内にある 3 つのグループ絶縁電圧入力を測定し、ピン互換性のある基本絶縁または強化絶縁を実現しているほか、40mA ~ 12.5A の範囲内にある 3 つの絶縁型電流入力を測定し、強化絶縁を実現
  • IEC 60044-8 に従い、ローパワーの電流トランスの出力に、±12V の入力範囲を受け入れる ISO224 を直接接続
  • 1μs の高速障害検出コンパレータ・パスを使用し、DC 電圧と DC 電流を測定
  • 計装、高精度、汎用いずれかのアンプを使用して、ADS8588H の入力範囲である ±10V に絶縁アンプの出力が収まるようゲインを調整
  • 16 ビット SAR または 24 ビット・デルタ・シグマ ADC を使用し、電圧と電流どちらの測定でも ±0.2% の精度を達成

組み立てられたボードは、テストと性能検証のみの目的で開発されたものであり、販売していません。

設計ファイルと製品

設計ファイル

すぐに使用できるシステム・ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。

JAJU755.PDF (6849 K)

リファレンス・デザインの概要と検証済みの性能テスト・データ

TIDM209.ZIP (1281 K)

設計レイアウトとコンポーネントを示した詳細な回路図

TIDM210.ZIP (376 K)

設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト

TIDM211.ZIP (1005 K)

コンポーネントの配置を明示する詳細な設計レイアウト

TIDM213.ZIP (6440 K)

IC コンポーネントの 3D モデルまたは 2D 図面に使用するファイル

TIDCFM8.ZIP (1179 K)

PCB 設計の基板層に関する情報を記載した設計ファイル

TIDM212.ZIP (3172 K)

PCB 設計レイアウトを生成するための PCB 基板層のプロット・ファイル

製品

設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。

絶縁型アンプ

AMC1100電流センス向け、±250mV 入力、低コスト、基本絶縁型アンプ

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絶縁型アンプ

AMC1200電流センス向け、±250mV 入力、基本絶縁型アンプ

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絶縁型アンプ

AMC1300電流センス向け、高 CMTI、±250mV 入力、強化絶縁型アンプ

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絶縁型アンプ

AMC1302電流センス向け、±50mV 入力、高精度、強化絶縁型アンプ

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絶縁型アンプ

AMC1311高 CMTI、電圧センス向け、2V 入力、強化絶縁型アンプ

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絶縁型アンプ

AMC3301DC/DC コンバータ内蔵、±250mV 入力対応、高精度、強化絶縁型アンプ

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絶縁型アンプ

ISO124高精度、絶縁型アンプ

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絶縁型アンプ

ISO224電圧センス向け、±12V 入力対応、強化絶縁型アンプ

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AND ゲート

SN74LVC1G08シングル、2 入力、1.65V ~ 5.5V AND ゲート

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ESD (静電気放電) とサージ保護

TVS330033V フラットクランプ・サージ保護デバイス

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LCD / OLED ディスプレイ電源とドライバ

TPS65131正負デュアル出力 (代表値 750mA)、分割レール・コンバータ

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N チャネル MOSFET

CSD17571Q22mm x 2mm のシングル SON 封止、29mΩ、30V、N チャネル NexFET™ パワー MOSFET

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N チャネル MOSFET

CSD18534Q5A5mm x 6mm のシングル SON 封止、9.8mΩ、60V、N チャネル NexFET™ パワー MOSFET

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OR ゲート

SN74LVC1G32シングル、2 入力、1.65V ~ 5.5V OR ゲート

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eFuse とホット・スワップ・コントローラ

TPS2662

入力と出力の逆極性保護機能内蔵、4.5V ~ 60V、478mΩ、0.025 ~ 0.88A eFuse

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アナログ・スイッチ / マルチプレクサ

CD74HC40515V、8:1、1 チャネル・アナログ・マルチプレクサ

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アナログ温度センサ

TMP23510mV/℃、精度 1℃ のアナログ温度センサ

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コンパレータ

LM2903車載グレード、デュアル差動コンパレータ

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コンパレータ

LMV393デュアル 汎用 低電圧コンパレータ

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コンパレータ

TLV32025.5V、高速、デュアル・プッシュプル・コンパレータ

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シリーズ電圧リファレンス

REF34252.5V、低ドリフト、低消費電力、小フットプリントのシリーズ電圧リファレンス

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シリーズ電圧リファレンス

REF34505V、低ドリフト、低消費電力、小フットプリントのシリーズ電圧リファレンス

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スーパーバイザとリセット IC

TPS3897アクティブ・ハイ、オープン・ドレイン出力、シングル・チャネル、超小型、調整可能なスーパーバイザ

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チャージ・ポンプ (インダクタレス)

LM27762LDO 内蔵、低ノイズ、正 / 負出力のチャージ・ポンプ

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デジタル・アイソレータ

ISO7720信頼性の高い EMC 特性、デュアル・チャネル、2/0、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

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デジタル・アイソレータ

ISO7721信頼性の高い EMC 特性、デュアル・チャネル、1/1、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

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デジタル・アイソレータ

ISO7760信頼性の高い EMC 特性、6 チャネル、6/0、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

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デジタル・アイソレータ

ISO7761信頼性の高い EMC 特性、6 チャネル、5/1、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

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デジタル・アイソレータ

ISO7762信頼性の高い EMC 特性、6 チャネル、4/2、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

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トランス・ドライバ

SN6501絶縁型電源向け、低ノイズ、350mA、410kHz トランス・ドライバ

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トランス・ドライバ

SN6505Aソフト・スタート機能搭載、絶縁型電源向け、低ノイズ 、1A、160kHz トランス・ドライバ

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トランス・ドライバ

SN6505Bソフト・スタート機能搭載、絶縁型電源向け、低ノイズ 、1A、420kHz トランス・ドライバ

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ホール・エフェクトのラッチとスイッチ

DRV5032低消費電力 (5Hz 時に 1μA 未満)、低電圧 (最大 5.5V) スイッチ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TLV1117LV1A、低ドロップアウト電圧レギュレータ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TLV704150mA、24V、超低静止電流 (IQ)、低ドロップアウト電圧レギュレータ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS709逆電流保護機能およびイネーブル搭載、150mA、3 0V、超低静止電流 (IQ)、低ドロップアウト電圧レギュレータ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS763イネーブル搭載、150mA、10V、低ドロップアウト電圧レギュレータ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS7A39150mA、33V、低ノイズ、高 PSRR、デュアルチャネル、正と負に対応、低ドロップアウト電圧レギュレータ

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ロード・スイッチ

TPS22944電流制限機能とアクティブ・ハイのイネーブル搭載、5 .5V、0.1A、500mΩ のロード・スイッチ

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反転バッファとドライバ

SN74LVC1G14シュミット・トリガ入力、シングル、1.65V ~ 5.5V インバータ

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汎用オペアンプ

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

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汎用オペアンプ

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

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汎用オペアンプ

TLV9062Dual, 5.5-V, 10-MHz operational amplifier

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温度スイッチ

TMP300抵抗プログラマブル、最大 18V に対応、温度スイッチとアナログ出力センサ

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理想ダイオード / OR コントローラ

LM74700-Q1車載、3.2V ~ 65V、80μA の静止電流 (IQ)、理想ダイオード・コントローラ

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絶縁型 DC/DC コンバータ とモジュール

UCC12050500-mW、高効率、5-kVrms、絶縁型 DC/DC コンバータ

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計測アンプ

INA333低電力、ゼロドリフト、高精度計測アンプ

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計測アンプ

INA826高精度、200μA 消費電流、36V 電源の計測アンプ

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降圧モジュール (インダクタ内蔵)

LMZ14201リード付き表面実装 TO パッケージ、SIMPLE SWITCHER®、6 ~ 42V、1A、パワー・モジュール

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降圧モジュール (インダクタ内蔵)

LMZ205012.7V ~ 5.5V 入力、1A 出力の高密度ナノ・モジュール

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電流センス・アンプ・アナログ出力

INA301コンパレータ搭載、36V、550kHz、4V/μs、高精度電流センス・アンプ

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非反転バッファとドライバ

SN74LVC1G1253 ステート出力、シングル 1.65V ~ 5.5V バッファ

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非反転バッファとドライバ

SN74LVC1G17シュミット・トリガ入力、シングル、1.65V ~ 5.5V バッファ

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非反転バッファとドライバ

SN74LVC2G342 チャネル、1.65V ~ 5.5V バッファ

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高精度オペアンプ (Vos が 1mV 未満)

OPA21800.1 uV/°C ドリフト、低ノイズ、レール・ツー・レール出力、36V ゼロドリフト・オペアンプ

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高精度オペアンプ (Vos が 1mV 未満)

OPA21880.03µV/℃、 6µV Vos、低ノイズ、レール・ツー・レール出力、36V ゼロドリフト オペアンプ

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技術資料

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種類 タイトル 英語版のダウンロード 日付
設計ガイド 高効率、低放射の絶縁型 DC/DC コンバータを使用したアナログ入力モジュールのリファレンス・デザイン 英語版をダウンロード 2019年 9月 26日

関連する設計リソース

ハードウェア開発

評価ボード
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リファレンス・デザイン

リファレンス・デザイン
TIDA-00227 小型フォーム・ファクタ 12W 超広範囲電源、保護リレー用 - リファレンス・デザイン 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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