TIDA-010011

适用于保护继电器处理器模块的高效电源架构参考设计

TIDA-010011

设计文件

概述

该参考设计展示了各种电源架构,这些架构可为需要 >1A 负载电流和高效率的应用处理器模块生成多个电压轨。所需的电源通过来自背板的 5V、12V 或 24V 直流输入生成。电源通过带集成 FET 的直流/直流转换器生成并且使用带集成电感器的电源模块以减小尺寸。此设计采用 HotRod™ 封装类型,适用于需要低 EMI 的应用,也非常适合设计时间受限的应用。其他功能包括 DDR 端接稳压器、输入电源 OR-ing、电压时序控制、过载保护电子保险丝以及电压和负载电流监控。该设计可以用于处理器、数字信号处理器和现场可编程门阵列。该设计已依照 CISPR22 标准针对辐射发射进行了测试,符合 A 类和 B 类要求。

特性
  • 电源可通过同步降压直流/直流转换器利用 24V 输入生成,该转换器配备集成 FET 和紧凑的毫微功耗模块,具有出色负载瞬态性能和精确输出稳压功能
  • 电源模块采用 QFN 封装,可提供最佳热性能
  • 采用 HotRod™ 封装的直流/直流转换器,可实现低 EMI
  • 电源可通过 OR-ing 控制器利用 12V 输入生成,以连接至高效直流/直流转换器或外部评估模块实现冗余运行
  • 负载点 (POL) 电源可通过 PMIC、直流/直流转换器和线性稳压器或负载电流大于 3A 的直流/直流转换器利用 5V 输入生成,具有改进的低负载效率和负载共享能力
  • 可使用 1A 双输出低压降线性稳压器生成干净电源,具有低噪声、高带宽 PSRRR
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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。

TIDRY62.PDF (1194 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRY63.PDF (134 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRY64.PDF (1564 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRY66.ZIP (7015 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCF45.ZIP (799 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRY65.PDF (4603 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。

AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

LM53625-Q12.5A、36V 同步、2.1MHz、汽车类降压直流/直流转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

LM53635-Q13.5A、36V 同步、2.1MHz、汽车类降压直流/直流转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

LM736053.5V 至 36V、5A 同步降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

LM736063.5V 至 36V、6A 同步降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TLV62084A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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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TLV62565采用 SOT23 封装的 1.5A 降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TLV62568采用 SOT23 或 SOT563 封装的 2.5V 至 5.5V 输入、1A 高效降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

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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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS54225采用 HTSSOP 封装的 4.5V 至 18V 输入、2A 同步降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS54226具有 Eco-Mode™ 的 4.5V 至 18V 输入、2A 同步降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS543254.5V 至 18V 输入、3A 同步降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS54326具有 Eco-Mode™ 的 4.5V 至 18V 输入、3A 同步降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS544254.5V 至 18V 输入、4A 同步降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS54426具有 Eco-Mode™ 的 4.5V 至 18V 输入、4A 同步降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS544274.5V 至 18V 输入,4A 同步降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS62060采用 1.6x2 SON 封装的 3MHz、2A 降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS62061采用 2x2mm SON 封装、1.8V 输出电压的 3MHz、1.6A 降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS62063采用 2x2mm SON 封装、3.3V 输出电压的 3MHz、1.6A 降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS62065采用 2x2 SON 封装的 3MHz、2A 降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS62067采用 2x2 SON 封装的 3MHz、2A 降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS62080采用 2x2mm SON 封装的 1.2A 高效降压转换器,具有可调输出电压

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS62085采用 2x2 HotRod 封装、应用 DCS-Control 技术、具有间断模式短路保护功能的 3A 降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS62086采用 2x2 QFN 封装、应用 DCS-Control 技术、具有间断模式短路保护功能的 3A 降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS62087采用 2x2 QFN 封装、应用 DCS-Control 技术、具有间断模式短路保护功能的 3A 降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS62821采用 1.5mm x 2mm VSON-HR 封装、具有 1% 精度的 2.4V 至 5.5V 输入、1A 降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS62822采用 1.5mm x 2mm VSON-HR 封装、具有 1% 精度的 2.4V 至 5.5V 输入、2A 降压转换器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS62823采用 1.5mm x 2mm VSON-HR 封装、具有 1% 精度的 2.4V 至 5.5V 输入、3A 降压转换器

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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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MOSFET

CSD18504Q5A采用 5mm x 6mm SON 封装的单路、6.6mΩ、40V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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TVS 二极管

TVS140014V 平缓钳位浪涌保护器件

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TVS 二极管

TVS330033V 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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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

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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多通道 IC (PMIC)

LP2995DDR 终端稳压器

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多通道 IC (PMIC)

LP2996A具有 DDR2/3/3L 关断引脚的 1.5A DDR 终端稳压器

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多通道 IC (PMIC)

LP2997DDR-II 终止稳压器

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多通道 IC (PMIC)

LP2998具有关断引脚的 1.5A DDR 终端稳压器

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多通道 IC (PMIC)

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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多通道 IC (PMIC)

TPS51206具有用于 DDR2/3/3L/4 的 VTTREF 缓冲基准的 2A 峰值灌电流/拉电流 DDR 终端稳压器

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多通道 IC (PMIC)

TPS650250具有 3 个直流/直流转换器和 3 个 LDO 的可配置集成电源管理 (PMIC)

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多通道 IC (PMIC)

TPS65216适用于 ARM® Cortex™-A8/A9 SOC 和 FPGA 的集成电源管理 IC (PMIC)

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多通道 IC (PMIC)

TPS75003具有 2 个降压控制器和 1 个 LDO 的集成式可配置电源管理 IC (PMIC)

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定序器

LM3880具有固定延时时间的 3 电压轨简易电源序列发生器

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定序器

LM3881具有可调节延时时间的 3 电压轨简易电源序列发生器

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数字温度传感器

TMP75采用业界通用 LM75 尺寸、具有 I2C/SMBus 接口的 1C 数字温度传感器

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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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数字温度传感器

TMP75C具有 I2C/SMBus 接口、支持单触发模式且采用 LM75 引脚布局的 1.4V 温度传感器

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模拟温度传感器

LM235采用气密性 TO 封装、具有 10mV/°C 增益的 ±1.5°C 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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模拟电流检测放大器

INA381具有集成过流比较器的 26V、350kHz 电流检测放大器

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理想二极管/ORing 控制器

LM5050-26V 至 75V、400uA IQ ORing FET 控制器

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电子保险丝和热插拔控制器

TPS2595采用小型 WSON 封装、具有过压保护功能的 2.7V 至 18V、34mΩ、0.5A 至 4A 电子保险丝

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电源模块(集成电感器)

LMZ10500采用 3mm × 2.6mm 封装的 5.5V、0.5A 降压直流/直流电源模块

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电源模块(集成电感器)

LMZ10501采用 3mm × 2.6mm 封装的 5.5V、1A 降压直流/直流电源模块

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电源模块(集成电感器)

LMZ205012.7V 至 5.5V、1A 高密度微型模块

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电源模块(集成电感器)

LMZ205022.7V 至 5.5V、2A 高密度微型模块

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电源模块(集成电感器)

LMZ30602采用 9x11x2.8mm QFN 封装的 2.95V 至 6V、2A 降压电源模块

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电源模块(集成电感器)

LMZ30604采用 9x11x2.8mm QFN 封装的 2.95V 至 6V、4A 降压电源模块

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电源模块(集成电感器)

LMZ30606采用 9x11x2.8mm QFN 封装的 2.95V 至 6V、6A 降压电源模块

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电源模块(集成电感器)

LMZ34202采用 QFN 封装的 4.5V 至 42V、2A 降压电源模块

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电源模块(集成电感器)

LMZ36002采用 QFN 封装的 4.5V 至 60V、2A 降压电源模块

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电源模块(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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电源模块(集成电感器)

LMZM33602采用紧凑型 7x9x4mm QFN 封装的 4V 至 36V、2A 降压直流/直流电源模块

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电源模块(集成电感器)

LMZM33603采用紧凑型 7x9x4mm QFN 封装的 4V 至 36V、3A 降压直流/直流电源模块

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电源模块(集成电感器)

TPS82084具有集成电感器的 2A 高效降压转换器模块

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电源模块(集成电感器)

TPS82085具有集成电感器的 3A 高效降压转换器模块

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电源模块(集成电感器)

TPS82130具有集成电感器的 17V 输入电压、3A 降压转换器模块

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电源模块(集成电感器)

TPSM82480带 PG、MODE 和 VSEL 选项的 6A、5.5V 输入降压电源模块

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电源模块(集成电感器)

TPSM84424采用紧凑型 7.5x7.5mm 封装尺寸的 4.5V 至 17V 输入、0.6V 至 10V 输出、4A 电源模块

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电源模块(集成电感器)

TPSM84624采用紧凑型 7.5x7.5mm 封装尺寸的 4.5V 至 17V 输入、0.6V 至 10V 输出、6A 电源模块

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电源模块(集成电感器)

TPSM84824采用紧凑型 7.5x7.5mm 封装尺寸的 4.5V 至 17V 输入、0.6V 至 10V 输出、8A 电源模块

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监控器和复位 IC

TPS3705具有电源故障监视功能和集成看门狗计时器的处理器监控器

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监控器和复位 IC

TPS3808具有可编程延迟和手动复位功能的低静态电流监控器

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监控器和复位 IC

TPS386596具有手动复位输入的四路电压监控器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS767D3具有电源正常指示和使能功能的 1A、10V、双通道低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A80具有低 IQ 和使能功能的 1A、高 PSRR、超低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A8101具有使能功能的 1A、高 PSRR、可调节超低压降稳压器

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负载开关

TPS27081A具有可调节上升时间的 8V、3A、44mΩ 负载开关

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配备集成型电流采样电阻的模拟电流检测放大器

INA250具有集成分流电阻的 36V、双向、精密电流检测放大器

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相关设计资源

硬件开发

评估板
TPS2412EVM TPS2412 评估模块 TPS54320EVM-513 TPS54320 4.5V 至 17V 输入、3A 同步降压 SWIFT™ 转换器的评估模块 TPS54427EVM-052 用于 TPS54427 同步降压转换器的评估模块 TPS65910A3EVM-583 TPS65910A3EVM-583:用于带 DDR3 的 AM335x 的集成电源管理单元评估模块 TPSM84424EVM-013 TPSM84424 4.5V 至 17V 输入、0.6V 至 10V 输出、4A 电源模块评估模块 UCC39002EVM UCC39002 评估模块

参考设计

参考设计
TIDA-01621 适用于伺服驱动器和机器人且具有电流调节功能的智能制动阐控制器参考设计

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