TIDA-010008

用于为电网应用提供瞬态保护且基于平缓钳位 TVS 的参考设计

TIDA-010008

设计文件

概述

该参考设计采用多种方法,使用平缓钳位浪涌保护、ESD 器件、电子保险丝或负载开关,来保护交流或直流模拟输入、直流模拟输出、交流或直流二进制输入、带高侧或低侧驱动器的数字输出、LCD 偏置电源、USB 接口(电源和数据)和具有 24V、12V 或 5V 输入的板载电源(用于多个电网应用),防止过压、过载和瞬态(1.2/50µs,42Ω)的影响。该设计可监测温度、湿度、磁场和电源以进行诊断。

特性
  • 针对 ADS8688 (±20V)、ADS8588S (±15V) 输入范围和 DAC8771 (±15V) 输出范围的过压和瞬态 (±1.5kV),保护交流或直流模拟输入或输出
  • 针对连接到具有 ±4V 输入范围的 ADS131E08 或 ADS131A04 的交流输入提供输入过压和电流传感器开路保护
  • 使用电压检测器、自供电隔离式数字输入接收器和数字输出驱动器(额定输出电压为 24V 且具有高侧或低侧驱动功能),保护数字 IO 免受 24V 或 48V 额定二进制输入或输出的过压和瞬态影响
  • 通过单个 5V 输入和用于 SAR 或 Δ-Σ ADC 的精确、稳定基准生成模拟电源(包括用于交流模拟输入测量的双电源)
  • 通过可编程或固定输出电流限制和差动 USB 数据线,保护板载电源免受瞬态和过载影响,包括针对 18V USB 电源配置的 ±12V LCD 偏置电源
工业
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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。

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参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRWT8B.ZIP (1355 KB)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRWT7B.ZIP (726 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRWU0B.ZIP (12766 KB)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCET3B.ZIP (1598 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRWT9B.ZIP (4999 KB)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

TIDRWT6B.ZIP (1855 KB)

设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

TVS 二极管

TVS140014V 平缓钳位浪涌保护器件

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TVS 二极管

TVS140114V 双向平缓钳位浪涌保护器件

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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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电源电压监控器

TPS3700用于过压和欠压监测的高电压 (18V) 窗口电压检测器

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ESD 保护二极管

TPD2E007适用于交流信号数据接口的双路 10pF、±13V、±8kV ESD 保护二极管

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电源模块(集成电感器)

LMZ21701采用 3.5mm × 3.5mm 封装的 3V 至 17V、1A 降压直流/直流电源模块

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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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TVS 二极管

TVS330033V 平缓钳位浪涌保护器件

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TVS 二极管

TVS330133V 双向平缓钳位浪涌保护器件

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负载开关

TPS22946具有可选电流限制 5.5V、0.15A、400mΩ 负载开关

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TVS 二极管

TVS180018V 平缓钳位浪涌保护器件

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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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TVS 二极管

TVS180118V 双向平缓钳位浪涌保护器件

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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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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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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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电子保险丝和热插拔控制器

TPS25921L具有闭锁故障响应功能的 4.5V 至 18V、90mΩ、0.4A 至 1.6A 电子保险丝

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TVS 二极管

TVS05005V 平缓钳位浪涌保护器件

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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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TVS 二极管

TVS220022V 平缓钳位浪涌保护器件

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TVS 二极管

TVS220122V 双向平缓钳位浪涌保护器件

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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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ESD 保护二极管

TPD1E10B06采用 0402 和 SOD-523 封装的 12pF、±5.5V、±30kV ESD 保护二极管

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霍尔效应锁存器和开关

DRV5033高电压(高达 38V)、高带宽(高达 30kHz)全极开关

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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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电源多路复用器

TPS2121支持无缝切换的 2.7V 至 22V、56mΩ、4.5A 电源多路复用器

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TVS 二极管

TVS07017V 双向平缓钳位浪涌保护器件

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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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电源模块(集成电感器)

LMZ14201采用 Leaded Surface Mount TO 封装的 SIMPLE SWITCHER® 6V 至 42V、1A 电源模块

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7B69-Q1汽车级 150mA、非电池电源 (40V)、高 PSRR、低 IQ、低压降稳压器

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LCD 和 OLED 显示电源和驱动器

TPS65131具有双通道正负输出(750mA 典型值)的分离轨转换器

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通用运算放大器

TLV2171适用于成本敏感型应用的双路、36V、3MHz、低功耗运算放大器

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USB 电源开关和充电端口控制器

TPS2553高电平有效且具有反向阻断功能的 0.075-1.7A 可调节ILIMIT、2.5-6.5V、85mΩ USB 电源开关

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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 零温漂运算放大器

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复位及看门狗 IC

TPS3803低功耗电压检测器

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负载开关

TPS22965具有可调节上升时间和可选输出放电功能的 5.7V、6A、16mΩ 负载开关

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电子保险丝和热插拔控制器

TPS2596采用引线式封装、具有可选过压保护钳位的 2.7V 至 19V、85mΩ、0.13A 至 2A 电子保险丝

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数字温度传感器

LM75B具有 I2C/SMBus 接口的 ±2°C、3.0V 至 5.5V 业界通用温度传感器

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隔离式数字输入

ISO1212用于数字输入模块的双通道隔离式 24V 至 60V 数字输入接收器

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电磁阀驱动器

DRV8803具有 PWM 控制和过流保护功能的 60V、2.3A 4 通道低侧驱动器

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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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TVS 二极管

TVS270127V 双向平缓钳位浪涌保护器件

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反向缓冲器和驱动器

SN74LVC1G04单通道 1.65V 至 5.5V 逆变器

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电源电压监控器

TPS3710宽输入电压电压检测器

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通用运算放大器

OPA2171双通道、36V、3MHz、低功耗运算放大器

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TVS 二极管

TVS270027V 平缓钳位浪涌保护器件

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通用运算放大器

TLV9062双路、5.5V、10MHz 运算放大器

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反向缓冲器和驱动器

SN74LVC1G06具有漏极开路输出的单通道 1.65V 至 5.5V 逆变器

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与门

SN74LVC1G08单通道、2 输入、1.65V 至 5.5V、32mA 驱动强度与门

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同相缓冲器和驱动器

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

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ESD 保护二极管

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、±10kV ESD 保护二极管

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电子保险丝和热插拔控制器

TPS2660具有集成输入反极性保护功能的 4.2V 至 60V、150mΩ、0.1A 至 2.23A 电子保险丝

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高侧开关

TPS27S100具有可调节电流限制的 40V、80mΩ、4A、单通道工业高侧开关

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串联电压基准

REF50低噪声、极低漂移、宽 VIN 精密电压基准

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负载开关

TPS22810具备可调节上升和可调节输出放电的 18V、3A、79mΩ 负载开关

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV704150mA、24V、超低 IQ、低压降 (LDO) 稳压器

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比较器

TLV32015.5V 高速单路推挽比较器

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MOSFET

CSD18543Q3A采用 3mm x 3mm SON 封装的单路、9.9mΩ、60V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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数字温度传感器

TMP75B采用 LM75 外形尺寸和引脚排列、具有 I2C/SMBus 接口的 1.4V 温度传感器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV702具有使能功能的 300mA、高 PSRR、低 IQ、低压降稳压器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS60141具有电池电源状态良好指示的稳压 5V 三路电压充电泵

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电源模块(集成电感器)

LMZ21700采用 3.5mm × 3.5mm 封装的 3V 至 17V、0.65A 降压直流/直流电源模块

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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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复位及看门狗 IC

LM8365具有低静态电流和可编程输出延迟的低电平有效复位 IC

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MOSFET

CSD17577Q3A采用 3mm x 3mm SON 封装的单路、6.4mΩ、30V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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带有集成电源的信号隔离器

ISOW7821具有集成电源的双通道、1/1、增强型数字隔离器

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串联电压基准

REF34404.1V 低温漂、低功耗小型串联电压基准

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USB 电源开关和充电端口控制器

TPS2051B高电平有效的 0.5A 负载、2.7-5.5V、70mΩ USB 电源开关

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MOSFET

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

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* 设计指南 用于瞬态保护且基于平缓钳位 TVS 的参考设计 (Rev. B) 英语版 (Rev.B) 2019-7-22

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