Спецприменения

Базовый проект PMP4320A представляет собой DC/DC-преобразователь с одним выходом и полностью цифровым управлением в стандартном форм-факторе 1/2 на базе UCD3138. Он рассчитан на генерирование выходного тока до 50 А при выходном напряжении 12 В. Для данного преобразователя характерны высокие КПД и значения рабочих характеристик, а также имеется возможность гибкого конфигурирования преобразователя, что идеально подходит для использования его в качестве шинного преобразователя.

• По результатам испытаний полностью соответствует требованиям клиентов на рынке телекоммуникационных систем
• Гибкая настройка ключевых параметров
• Полномостовой преобразователь с синхронным выпрямителем
• Хорошие тепловые характеристики благодаря малому количеству компонентов
• КПД 93,9 %
• Защита от повышенного напряжения и перегрузки на выходе, а также от пониженного напряжения на входе

Управление с помощью режима постоянной частоты напряжения используется в центральных процессорах, микросхемах памяти и специализированных микросхемах, в которых необходимо использование заранее известной частоты и / или синхронизации с внешним тактовым сигналом. Четыре сильноточных синхронных силовых каскада обеспечивают высокий ток и низкие уровни потерь, что требуется в перечисленных применениях. Также благодаря многофазности нивелируется пульсация на выходе, а  также появляется возможность эффективного управления более широкой полосой пропускания для заданной частоты переключения. В PMP9131 сделан акцент на простоту электрических проверок и на возможность вносить изменения «на ходу» с помощью интерфейса PMBus. Интегрированные источники напряжения смещения и высокоскоростная динамическая нагрузка довершают насыщенный тестовый интерфейс.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Несколько абсолютно синхронных силовых каскадов для обеспечения высокого тока и низких уровней потерь
• Управление с помощью режима постоянной частоты напряжения позволяет пользователю устанавливать частоту переключения и синхронизацию с внешним тактовым сигналом
• Выходное напряжения, ограничение тока, а также пороги детектирования неисправностей и ответные реакции на них могут быть настроены «на ходу» с помощью интерфейса PMBus
• Акцент отладочной платы на простоту электрических проверок благодаря расположению практически всех компонентов на верхней стороне платы
• Насыщенный тестовый интерфейс, включающий в себя разъём PMBus, источники напряжений смещения 5 В и 3,3 В и высокоскоростную динамическую тестовую нагрузку
• Схема электрическая принципиальная, перечень элементов, трассировка платы и отчёт о результатах тестов с акцентом на тепловых характеристиках и работе при динамически изменяющейся нагрузке

Эта схема реализует горячую замену с использованием контроллера горячей замены с ограничением мощности TPS2490 и двумя 30-вольтными NexFET CSD17570Q5B. Система может использоваться в серверах безопасности для подключения линейных карт во время работы системы. Постоянный ток запуска, контролируемый dV/dt управлением, поддерживает пусковые токи 1 А и 2 А. Схема может быть размещена на линейной карте. Входное напряжение 12 В, ток 60 А.

Данный проект призван помочь системным разработчикам в понимании компромиссов и оптимизации реализации управления АЦП со скоростями передачи данных свыше 1 Гбит/с с использованием балуна для применений с высокой пропускной способностью. Под упомянутыми компромиссами понимаются конструкция балуна, вносимые потери, динамические характеристики, возможность изменения конфигурации и простота реализации. Топология и трассировка играют критически важную роль в оптимизации работоспособности системы, поэтому данные проекты позволят уменьшить циклы разработки.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

В данном проекте реализован изолированный преобразователь данных, который использует оставшуюся от интерфейса мощность для питания самого себя. Благодаря этому пропадает требование к наличию дорогостоящей системе передачи питания через изоляционный барьер. Посредством организации связи по повсеместно встречающемуся интерфейсу RS-232 на счётчиках электроэнергии возможно реализовывать такие функции, как конфигурирование и калибровка оборудования предприятия, посредством широкого ряда аппаратного обеспечения испытательных станций.

Наличие изоляционного барьера с рейтингом изоляции 2,5 кВ (среднеквадратичное значение) может гарантировать, что полевые техники смогут безопасно подключаться к счётчикам электроэнергии даже после их установки для проведения диагностики, сбора данных и обновления прошивки.

Данный надёжный интерфейс рассчитан на скорости передачи данных, значительно превосходящие скорости передачи данных по интерфейсу RS-232, для того чтобы гальваническая развязка никогда не была ограничивающим фактор в данном проекте.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

В данной схеме демонстрируется реализация малопотребляющего приёмопередатчика RS-485 с возможностью выбора скорости передачи данных и гибкостью выбора уровней входов и выходов. Благодаря наличию LDO с двумя выходами возможна работа с логическими уровнями 1,8 В или 3,3 В. С помощью вывода выбора скорости нарастания напряжения возможна настройка данной характеристики драйвера, что позволяет передавать данные с низкой скоростью (250 кбит/с) на большие расстояния или с высокой скоростью (20 Мбит/с) по коротким шинам.

Это решение демонстрирует модификации платы, требуемые для приложений с поддержкой высокой пропускной способности и высокой частоты, использующий текущий источник ЦАП DAC38J84 с модулятором TRF3704. TRF3704 – это модулятор 6 ГГц, поддерживающий широкие диапазоны модуляций. DAC38J84 – это конвертер 2,5 Гвыборок/с, поддерживающий базовый диапазон 600 MГц. Комбинация облегчает работу на частотах и с пропускной способностью, которые ранее были недостижимы для высокопроизводительных систем связи.

• Поддержка полосы пропускания 600 МГц, соответствующей полосы пропускания радиочастотного диапазона 1,2 ГГц;
• Работа до 6 ГГц с хорошим коэффициентом усиления и линейностью характеристики;
• Обеспечивает правильное преобразование сетевого интерфейса ЦАП для модулятора;
• Обеспечивает резервирование для LPF между ЦАП и модулятором;
• Вносит изменения для обеспечения плоской частотной характеристики ББ для приложений с высокой пропускной способностью;
• TSW38J84 - это типовое решение с графическим интерфейсом, которое можно купить; любые изменения могут быть простестированы на этой отладочной плате.

Применение методов выравнивания – это эффективный способ компенсирования потерь в канале передачи по последовательному интерфейсу JESD204B в преобразователях данных. В данном базовом проекте использован ADC16DX370, сдвоенный 16-битный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) на 370 MSPS, в котором используется метод выравнивания с ослаблением для подготовки последовательных данных для передачи со скоростью 7,4 Гбит/с. У пользователя существует возможность оптимизировать ослабление (DEM) и размах выходного напряжения (VOD) выходного драйвера, чтобы эти параметры канала находились в обратно пропорциональной зависимости. Эксперименты показывают чистый приём сигнала на расстоянии 20 дюймов с использованием материала FR-4.

• Позволяет добиться высокоточной работы последовательного интерфейса JESD204B с учётом использования недорогих материалов печатной платы
• Дает возможность прийти к пониманию ограничений, которые накладывают каналы с потерями, и освоить методы выравнивания для снятия этих ограничений
• Использовать выверенный подход к оптимизации параметров выравнивания ADC16DX370
• Базовый проект протестирован и включает в себя отладочный модуль, конфигурационное программное обеспечение и руководство пользователя

Высокоэффективное зарядное устройство на 400 Вт для зарядки разнообразных аккумуляторов с напряжением от 20 В до 42 В, идеально подходит для зарядки литий-ионных (Li-Ion) аккумуляторных батарей из 10 элементов, используемых в аккумуляторном садовом и электроинструменте. В данном решении используется повышающий корректор коэффициента мощности (ККМ, PFC) с эффективностью 96%. Это позволяет добиться высокого коэффициента мощности более 0,99%, что соответствует классу А стандарта IEC61000-3-2. Основной преобразователь реализован по полумостовой резонансной схеме LLC и работает с эффективностью 96% при максимальной нагрузке. Допустимый диапазон входных напряжений от 175 В до 265 В. Компактный размер решения (230 мм x 80 мм) для мощности 400 Вт. Общая эффективность решения 92% при точности выходного напряжения и тока ±3% при максимально нагрузке. Конструкция EMI фильтров на входе и выходе схемы позволяют добиться соответствия решения классу А стандарта EN55011.

• Зарядное устройство на 400 Вт с корректором коэффициента мощности (ККМ, PFC) и полумостовым резонансным LLC преобразователем
• Устройство разработано для зарядки разнообразных аккумуляторов с напряжением от 20 В до 42 В: Li-ion, Li-poly, Ni-Cd свинцовые
• Идеален для зарядки литий-ионных аккумуляторных батарей из 10 элементов, применяемых в электроинструменте
• Обеспечивает постоянный ток в 9 А на выходе для быстрой зарядки аккумуляторов
• Высокая эффективность 92% при полной нагрузке 9 А 230 В исключает необходимость во внешней системе охлаждения
• Высокий коэффициент мощности > 0,99 соответствует классу А IEC61000-3-2
• Очень низкое потребление в режиме ожидания без подключенного аккумулятора < 200 мВт
• Малогабаритная и удобная в использовании печатная плата размером 230 мм x 80 мм
• Обеспечивает возможность гибкой настройки профиля процесса зарядки с использованием внешнего микроконтроллера
• В целях безопасности зарядное устройство защищено от перегрузки по току и от короткого замыкания на выходных клеммах
• Электромагнитная совместимость соответствует классу А стандарта EN55011

Растущий спрос на беспроводные сети для обеспечения быстрой передачи данных пользователям увеличивает производительность приемопередающего оборудования для обеспечения достаточной пропускной способности и поддержки крупнейших стандартизированных несущих частот (с агрегацией частот в некоторых случаях), а также достаточную чувствительность приемника и динамический диапазон для работы в присутствии сильных блокирующих сигналов в рабочем окружении.

Это решение от TI описывает подсистему RF-приемника с 16-битным сэмплером, пропускная способность которого превышает 100 МГц, включающую понижающий микшер, цифровой усилитель с переменным коэффициентом усиления (DVGA), высокоскоростной конвейерный аналого-цифровой преобразователь (ADC), гетеродин (LO), RF-синтезатор и тактовый генератор устранения джиттера.

• Реализует подсистему RF супергетеродинного приемника с входным диапазоном частот 700-2700 МГц, шириной полосы пропускания 100 МГц и 16-битным АЦП;
• Ускоряет время разработки беспроводной связи, программного обеспечения для радио, военных или тестово-измерительных приложений с проверкой IF сигналов цепи;
• Оценить этот дизайн легко с поддержкой сбора данных и инструментов анализа;
• Эта конструкция протестирована и включает оценочный модуль (EVM), приложение для настройки и руководство пользователя.

TIDA-00374 – референс-дизайн, использующий наномощный таймер Texas Instruments, ультрамалопотребляющую беспроводную микроконтроллерную платформу SimpleLink™ и технологию зондирования влажности для демонстрации сверхнизкого потребления при использовании определенной скважности в работе датчиков конечных узлов. Использование этих технологий ведет к экстремально долгой длительности жизни батарей: более 10 лет при использовании стандартной литиевой дисковой батареи CR2032. TI дизайн включает в себя технологии проектирования систем, детальные результаты тестов, а также другую необходимую информацию по проекту.

Возможности:

• Использование наномощного системного таймера для периодического с определенной скважностью получения результатов измерений, что позволяет использовать стандартные литиевые батареи более 10 лет
• Настраиваемый интервал пробуждения системы
• Экстремально низкий остаточный ток (183 nA в течение 59.97 sec.)
• Ультранизкий ток в открытом состоянии благодаря низкой активности процессора и малым токам радиопередачи (4.04 mA в течение 30 ms)
• Точность измерений относительной влажности ±2%
• Точность измерения температуры ±0.2°C

TIDA-00376 использует промышленный пъезоизлучатель Texas Instruments, драйвер светодиодной вспышки и микроконтроллер с ультранизким потреблением энергии для демонстрации реализации звуковой и визуальной подсистем оповещения, предназначенной в первую очередь для оповещения о возгорании оборудования. Решение демонстрирует несколько сигналов предупреждений разного тона и частоты через один пъезоэлектрический преобразователь, а также низкий входной ток при высоком выходном сигнале светодиодного стробоскопа. 

Базовый проект TSW38J84 EVM представляет собой платформу для демонстрации решения двухканального передатчика с интегрированным резонатором. В данном базовом проекте используется устройство 2.5 GSPS DAC38J84 с высококлассными модуляторами: TRF3722 (с интегрированными PLL/ VCO) и TRF3705. TRF3722 и TRF3705 можно объединить для создания двухканального решения, в котором TRF3722 будет выступать в роли локального резонатора (LO) для обоих модуляторов. Интерфейс связи между DAC38J84 и модуляторами, а также методы измерения характеристик совместной работы ЦАП и модуляторов могут варьироваться. Приведённые результаты измерений включают в себя измерения полосы пропускания, выходной точки пересечения третьего порядка, искажения гармоник и подавления частот за пределами полосы пропускания.

• Полноценное решение двухканальной передачи «биты-РЧ» и использованием интерфейса JESD204B
• Платформа для тестирования 2.5 GSPS DAC38J84 с двумя высококлассными модуляторами
• Выходная частота TRF3722 и TRF3705 достигает 4 ГГц
• Решение с поддержкой полосы пропускания до 1 ГГц
• Решение двухканальной передачи для современных систем связи, военного назначения и контрольно-измерительных приборов

Широкополосные радиочастотные приемники позволяют значительно расширить возможности радиоаппаратуры. Широкая полоса пропускания позволяет гибко настраивать каналы без внесения изменений в аппаратную часть, а так же принимать несколько каналов на разных частотах одновременно.

Данное типовое решение – широкополосный радиочастотный приемник с АЦП с частотой дискретизации 4 Гвыб./с, дифференциальным усилителем с частотой пропускания от 0 до 8 ГГц. Данный дифференциальный усилитель позволяет работать с низкочастотным сигналом, вплоть до постоянного тока, что невозможно при использовании согласующего трансформатора.

В проекте системного уровня показано, как можно синхронизировать друг с другом два отладочных модуля (EVM) с помощью платформы VC707 от Xilinx. В документации данного проекта описываются необходимые аппаратные изменения и конфигурации устройств, включая схему тактирования. Для каждого EVM приводятся примеры файлов конфигурации. Описана прошивка FPGA, а также приведены соответствующие параметры конфигурации IP-блока от Xilinx. Продемонстрированы и проанализированы данные, снятые с актуального аппаратного обеспечения, согласно которым достигнута синхронизация в пределах 50 пс без использования особых кабелей или откалиброванных задержек распространения сигнала.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Демонстрация типовой радиолокационной подсистемы с фазированными решётками с синхронизацией АЦП с частотами выборки более 1 GSPS с интерфейсом JESD204B
• Детально описывается применение тактового решения LMK04828
• По результатам тестов достигнута синхронизация в пределах 50 пс без использования особых кабелей или откалиброванных задержек распространения сигнала
• Описывается разработка прошивки Xilinx для получения клиентами полного понимания требований
• Данная подсистема протестирована и включает в себя примеры файлов конфигурации

В данном проекте TI приводится базовое решение для измерения сопротивления изоляции до 100 МОм. Он включает в себя интегрированный на плату изолированный источник питания с постоянным напряжением 500 В и изолированную схему преобразования сигнала для измерения тока утечки. Данный проект предназначен для нахождения утечки, вызванной повреждениями в изоляции трансформаторов и обмоток двигателей.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Схема измерения тока утечки с возможностью использования программируемого измерительного усилителя тока и переключаемых шунтирующих резисторов
• Диапазон измерения: от 0 Ом до 100 МОм с некалиброванной точностью 5%
• Уровень тестового напряжения взят из стандарта IEEE 43-2000 («Рекомендованные условия проверки сопротивления изоляции вращающихся машин»)
• Интегрированный на плату изолированный источник питания с напряжением 500 В для измерения сопротивления изоляции
• Наличие калибровочного резистора на печатной плате
• Аппаратная поддержка детектирования начала кадра позволяет реализовать протокол точного времени (PTP) IEEE1588

Проект TIDA-00449 от TI представляет собой готовую протестированную аппаратную платформу для мониторинга, балансировки и защиты батарейной сборки из 10 последовательно соединённых ячеек для применения в электроинструментах. В последних всё чаще используются батарейные сборки на базе литий-ионных или литий-железо-фосфатных ячеек с высокой плотностью мощности, которые необходимо защищать от взрыва при некорректной зарядке или разрядке. TIDA-00449 также соответствует тепловым требованиям к батарейным сборкам электроинструментов при разрядке с высоким непрерывным током.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Система разработана для батарейных сборок с напряжением 36 В (на базе 10 литий-ионных или литий-железо-фосфатных ячеек) и максимальных непрерывным током разрядки 50 А
• Мониторинг напряжений ячеек, тока сборки, температуры сборки, защита благодаря управлению заряжающими / разряжающими полевыми транзисторами, а также балансировка ячеек
• Аппаратная защита от повышенного тока разрядки, короткого замыкания при разрядке, а также повышенного и пониженного напряжения
• Сверхмалые размеры, низкое сопротивление в открытом состоянии, низкие заряд затвора и заряд «затвор – сток» интегрированных на плату полевых транзисторов семейства FemtoFET для пассивной балансировки с током до 150 мА на ячейку
• Низкий ток потребления, режим сверхнизкого уровня энергопотребления для транспортировки
• Интегрированный на плату головной микроконтроллер для реализации функции мониторинга состояния заряда батареи

В данном проекте TI используются токовые усилители с шунтом, операционные усилители (ОУ), АЦП и цифровые изоляторы от Texas Instruments для измерений тока и напряжения для зарядных систем гибридных автомобилей / электромобилей. Измеренные токи и напряжения могут использоваться в качестве управляющих сигналов для оптимизации подзарядки батареи. Данный проект способен измерять ток высокого уровня при синфазном напряжении до 400 В, будучи изолирован от части цепи зарядной системы с переменным током для уменьшения уровня шума.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

TIDA-00476 состоит из одного силового звена с DC/DC-преобразованием, которое может работать в качестве синхронного понижающего преобразователя или синхронного повышающего преобразователя, благодаря чему становится возможным двунаправленный ток питания между источником питания с постоянным током и системой хранения энергии. Работая в синхронном понижающем режиме, данная система выступает в роли DC/DC-преобразователя с управлением по методу ОТММ, который способен заряжать батарею от солнечной панели или источника постоянного тока. Это же самое силовое звено может работать и в режиме синхронного повышения для управления нагрузкой постоянного тока с настраиваемыми ограничениями постоянного тока и постоянного напряжения (CC / CV) от системы хранения энергии (например, свинцово-кислотной батареи). Силовое звено управляется микроконтроллером MSP430 цифровым способом, благодаря чему реализован закрытый контур для управления силовым звеном с требуемыми алгоритмами для ОТММ, схемы зарядки батареи и преобразования питания для нагрузки.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Одно двунаправленное звено, которое может выступать как в роли синхронного понижающего зарядного устройства для батареи, так и в роли синхронного повышающего CC/CV-преобразователя
• Высокий КПД: 95% при работе в качестве зарядного устройства для системы хранения энергии и 90% при работе в качестве CC/CV-преобразователя для силовой нагрузки
• ОТММ на базе метода отслеживания «возмущения и наблюдения» (Perturb & Observe)
• Надёжное силовое звено с интегрированными функциями защиты от повышенного тока, повышенного напряжения и включения с обратной полярностью
• Полностью протестирован и утверждён в качестве зарядного устройства для свинцово-кислотных батарей с ОМТТ и CC/CV-преобразователя со светодиодами и резистивными нагрузками
• Простая в использовании печатная плата с габаритами 85 мм x 50 мм представляет собой платформу двунаправленного преобразования питания с одним силовым звеном для систем хранения энергии, домашних систем постоянного тока и маломощных ИБП

TIDA-00484 – референс дизайн на основе системного таймера со сверхнизким энергопотреблением, повышающего преобразователя, суб-1 ГГц беспроводного микроконтроллера SimpleLink со сверхнизким энергопотреблением и датчиком влажности. Дизайн демонстрирует способ высокоэффективных измерений, обеспечивающих чрезвычайно долгую работу от батарейки. Дизайн включает в себя материалы по проектированию системы, подробные результаты испытаний и дополнительную информацию для быстрого создания готового решения. 

• Системный таймер со сверхнизким энергопотреблением, обеспечивающий работу устройства более десяти лет от батарейки CR2032;
• Программируемый интервал пробуждения устройства;
• Чрезвычайно низкий ток в закрытом состоянии ключа (270 нА в течении 59,97 сек.);
• Ультранизкий ток в открытом состоянии ключа при низкой активности процессора и радиопередатчика (3,376 мА в течении 30 мс);
• Точность измерения относительной влажности ±2%;
• Точность измерения температуры ±0,2 °C.

Проект TIDA-00493 от TI представляет собой усилительное звено с постоянным коэффициентом усиления, предназначенное для точного измерения входов по напряжению и току с малыми амплитудами сигналов в широком динамическом диапазоне с использованием SAR-АЦП для приложений с измерениями электрической мощности. Например, данный проект способен точно измерить низкоамплитудное переменное напряжение на делителях напряжения и токовых трансформаторах или выход датчиков тока с разъёмным магнитопроводом с амплитудой 333 мВ.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Усилительное звено с постоянным коэффициентом усиления на базе операционного усилителя для измерения входов по напряжению и току с выходом, совместимым с входным диапазоном ADS8688: ±2,56 В, ±5,12 В и ±10,24 В
• Доступные конфигурации:
• вход по напряжению с делителем напряжения с импедансом свыше 1 Мом (не требуется внешний трансформатор);
• интерфейс для датчиков тока с выходом по переменному напряжению с амплитудой 333 мВ;
• вход вторичной обмотки токового трансформатора с резистором нагрузки: несбалансированный и дифференциальный
• Встроенный программируемый источник опорного напряжения для приложений с измерениями несбалансированных сигналов

Базовый проект TIDA-00498 включает в себя аппаратное средство обработки сигналов и блок автономного питания для электронных модулей отключения (ETU), используемых в автоматических выключателях. Микроконтроллер на базе FRAM используется для обработки токовых входов от усилителей преобразования сигналов 3-фазного тока, тока нейтральной линии и тока земляной линии. Для увеличения диапазона измерения тока используются два коэффициента усиления.

Также в данном базовом проекте есть возможность автономного питания с использованием выпрямленного сигнала токового входа. TIDA-00498 разработан для быстрого и повторяющегося отключения (в течение 30 мс) в широких токовом и температурном диапазонах.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Измеряет три тока (на всех фазах) с входным диапазоном от 0,2 до 12 номинальных значений тока, а также два тока (нейтрали и земли) с входным диапазоном от 0,05 до 2 номинальных значений тока с точностью ±3%
• Используется МК MSP430™ на базе FRAM для быстрого запуска (время запуска, включая один цикл вычисления среднеквадратичного значения, составляет менее 30 мс)
• Возможность измерения при пониженном напряжении позволяет добиться времени перезагрузки после подачи питания, приблизительно равного 200 мкс
• Автономный источник питания (на базе выпрямленного сигнала токового входа) с управлением шунтом на базе полевого транзистора

В системах, которые могут питаться от несколько источников питания, могут возникать сложности с достижением плавности переходных процессов при переключении между источниками. В особенности это проявляется в тех случаях, когда также необходимо блокировать обратный ток. В данном проекте TI продемонстрировано то, как два переключателя нагрузки могут быть использованы для мультиплексирования питания между двумя источника, а также для блокирования обратного тока.

Базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• TPS22959 – мультиплексор питания со схемой 2:1:
• максимальное входное напряжение 5,5 В, максимальный ток 15 А, сопротивление в открытом состоянии 4,4 мОм (типовое значение при напряжении смещения 5 В);
• оптимизированная RC-цепь для работы логики «сначала включить, потом выключить»;
• управление посредством одного вывода GPIO для выбора источника
• TPS22959 – блокирование обратного тока:
• максимальное входное напряжение 5,5 В, максимальный ток 15 А, сопротивление в открытом состоянии 8,8 мОм (типовое значение при напряжении смещения 5 В);
• переключатели с обратной схемой включения позволяют блокировать обратный ток в выключенном состоянии;
• настраиваемое время нарастания

TIDA-00517 представляет собой полноценный проект управления обыкновенным вентилятором с использованием минимального количества компонентов. В состав данного проекта входит температурный выключатель TMP302, который детектирует перегрев в персональной электронике, промышленных ПК, распределителях питания и других приложениях, в которых для управления температурой используются вентиляторы. Данный простой проект можно модифицировать для вентиляторов с другими напряжениями, благодаря чему он подходит для широкого ряда применений.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

В базовом проекте TIDA-00557 представлен интерфейс для физического уровня истинного интерфейса RS-232 (8 сигнальных выводов + земля) для оконечного оборудования обработки данных (DTE) с использованием разъёма DB-9 типа «вилка», обеспечивающим интерфейс для оборудования передачи данных (DCE). Данный проект предназначен для интеллектуальных электронных устройств (IED) умных сетей, реле защиты и сегментов систем автоматизации подстанций. Данный проект отвечает требованиям IEC61000-4-2 по защите от контактного электрического разряда (+/-8 кВ), а также требованиям IEC61000-4-5 по защите от всплесков напряжения (+/-1 кВ).

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Аппаратная часть управления модемом с использованием RS-232 с 2-, 4- и 8-проводными интерфейсами
• Представлен интерфейс для DTE/ DCE с использованием разъёма DB-9
• Символьная скорость: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200-115200 бит/с
• Изолированный выход на базе драйвера трансформатора SN6501
• Гальваническая развязка с использованием цифровых изоляторов с 2-, 4- и 8-проводными интерфейсами
• Работает от одного напряжения питания 5 В
• Защита от контактного электрического разряда +/-8 кВ согласно IEC61000-4-2
• Защита от всплесков напряжения +/-1,0 кВ согласно IEC61000-4-5

Цель проекта TIDA-00560 от TI состоит в демонстрации многоканального LED-драйвера, что требуется в I/O-модулях PLC, для индикации статуса нескольких аналоговых и цифровых входных и выходных каналов. В данном проекте учтены такие важные требования к подобному проекту, как низкий ток потребления, малое количество компонентов, минимальный размер печатной платы и наличие функций диагностики интегрированного LED. Данная двухслойная плата с расположением компонентов на одной стороне совместима со спецификацией плат расширения BeagleBone для быстро отладки с использованием платформы BeagleBone.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• 16-канальный сдвиговый регистр с широким диапазоном постоянного тока нагрузки (2 - 35 мА)
• Два уровня яркости LEDдля компенсации окружающего света
• Функции диагностики: разрыв цепи LED и закорачивание LED на землю
• Возможность беспрепятственного подключения по SPI к стандартным процессорам
• Количество каналов может быть увеличено с помощью последовательного соединения нескольких LED-драйверов
• Поддержка плат расширения BeagleBone для простой отладки

В проекте TIDA-00647 от TI продемонстрирован пример применения BoosterPack сигма-дельта АЦП для Launchpad от TI, а также показано то, как можно быстро осуществить отладку в процессе прототипирования с помощью лучшей на рынке аналоговой платформы отладки Energia в течение нескольких минут. После этого результаты быстрого прототипирования проходят несколько этапов для получения примера реализации с универсальным температурным входом.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

Недорогой и гибкий инспектор напряжения, используемый в качестве опорного напряжения для проверки состояния батарей. Решение может быть также использовано для контроля напряжения шин питания в приложениях, требующих точного питания нескольких шин.

Источники опорного напряжения ультранизкой мощности от TI снижают общее энергопотребление системы при сохранении невысокой стоимости BOM.

Тестирование и отображение напряжения батареи служит примером того, насколько легко это может быть выполнено и реализовано в аналогичных приложениях.

• Шунтирующий регулятор ATL431 обеспечивает регулирование напряжения с минимальным током потребления (60 мкА);
• Повышающий преобразователь TLV61225 позволяет питать схему от батареи АА (вход от 0,8 В до 3,3 В);
• Подстроечные резисторы позволяют настраивать несколько шин для контроля;
• Низкая стоимость разработки супервизора напряжения;
• Плата помещается на обратную сторону держателя для одной батареи АА;
• Не требует прошивки и программного обеспечения.

TIDA-00702 представляет собой промышленный AC/DC-источник питания мощностью 60 Вт, разработанный для использования в промышленных и инструментальных системах, таких как системы управления процессами, автоматизации предприятий и управления техникой. Данный базовый проект представляет собой квазирезонансный (QR) обратноходовой преобразователь с применением обратноходового CC/CV-контроллера UCC28740 со всеми необходимыми функциями защиты и цепью обратной связи с оптопарой для управления напряжением и током на первичной стороне (PSR). Аппаратное обеспечение разработано и протестировано на соответствия требованиям по наведённым помехам, всплескам напряжения и электрическим быстротекущим переходным процессам.

Ключевыми достоинствами данного базового проекта являются:

• уменьшенное количество используемых компонентов для соответствия нормам NEC класса 2 и источников питания с ограничениями (LPS);
• имеет рейтинг Energy Star и соответствует требованиям директивы ЕС по эко-дизайну продукции, потребляющей энергию (ErP), Lot 6;
• надёжный источник питания обеспечивает защиту от повышенного тока, короткого замыкания и повышенного напряжения на выходе, а также от перегрева.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Широкий рабочий диапазон переменного входного напряжения (от 85 В до 265 В) с полной выходной мощностью во всём диапазоне
• Разработан для управления широким рядом последующих промышленных систем и приводов двигателей с напряжением 24 В и мощностями до 60 Вт
• Высокий КПД: свыше 89% при переменном входном напряжении 115 В и свыше 81% при переменном входном напряжении 230 В в широком диапазоне нагрузок (от 30% до 100%). Отсутствует необходимость во внешнем охлаждении при температурах окружающей среды до 60^oC
• Соответствует требованиям к коэффициенту нелинейных искажений тока согласно IEC 61000-3-2, класс A
• Прецизионное ограничение тока в диапазоне ±1% позволяет выдавать максимальную выходную мощность во всём диапазоне переменного входного напряжения
• Очень низкая мощность в режиме ожидания: менее 200 мВт
• Возможность запуска при высокой ёмкости нагрузки (до 8500 мкФ)
• Встроенная схема ORing без потерь для параллельного включения нескольких модулей
• Соответствует требованием стандарта по наведённым электромагнитным помехам (EN55011 класса B), нормы быстротекущих электрических переходных процессов (IEC6000-4-4 уровня 3) и нормы всплесков напряжения (IEC61000-4-5 уровня 3)
• Источник питания с компактной печатной платой (96 мм x 82 мм)

Референс дизайн, реализовывающий законченный 120 МГц широполосный оптический фронт-энд, заключающий в себе высокоскоростной трансимпедансный усилитель, дифференциальный усилитель и высокоскоростной 14-битный АЦП 160 MSPS с интерфейсом JESD204B. Дизайн включает в себя все необходимое программное и аппаратное обеспечение для оценки производительности системы по отклику на высокоскоростные оптические импульсы, генерируемые лазерным драйвером и диодом для решений, включающих оптическую временную рефлектометрию.

• Оптический фронт-энд с демонстрацией производительности системы;
• Высокоскоростная сигнальная часть с полосой пропускания более 120 МГц;
• Высокоскоростной трансимпедансный усилитель для преобразования тока в напряжение, а также дифференциальный усилитель, управляющий высокоскоростным 14-битным АЦП;
• Драйвер сверхбыстрого лазерного светодиода и лазерный светодиод для генерирования сигнала Tx;
• Фронт-энд на основе лавинного фотодиода с высоковольтным источником питания на борту;
• Гибкость и простота замены компонентов в оптической части, усилителе и АЦП.

TIDA-00730 представляет собой базовый проект, в котором рассматривается защита шины RS-485 от губительных сигналов переходных процессов, таких как электростатический разряд, электрические быстротекущие переходные процессы и всплески напряжения согласно IEC. В данном базовом проекте показывается уровень защиты, которого возможно достичь благодаря использованию TVS-диода на линиях шины стандартного приёмопередатчика RS-485, а также самого приёмопередатчика RS-485 с интегрированной защитой согласно IEC.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

TIDA-00731 представляет собой базовый проект, в котором исследуется, как защитить шину RS-485 от таких губительных переходных сигналов, как электростатический разряд, быстротекущие переходные процессы и перегрузка согласно IEC. В данном базовом проекте показывается уровень защиты, который может быть достигнуть благодаря реализации внешней схемы защиты на шинах стандартного приёмопередатчика RS-485, а также приёмопередатчика RS-485 с интегрированный защитой согласно IEC.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

В данном проекте изолированной 18-битной системы сбора данных с частотой 2 MSPS для достижения максимальных отношения сигнал/ шум (ОСШ) и частоты дискретизации показано, как возможно преодолеть сложности, ограничивающие производительность и типичные для изолированных систем сбора данных.

• Максимизация частоты дискретизации благодаря минимизации задержки распространения сигнала цифровым изолятором
• Максимизация производительности высокочастотных цепей переменных сигналов (ОСШ) благодаря эффективному уменьшению джиттера тактового сигнала АЦП вследствие влияния цифрового изолятора

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• 18-битная одноканальная изолированная система сбора данных (DAQ) с частотой 2 MSPS и дифференциальным входом
• Используется цифровой интерфейс multiSPI™ ADS9110 для достижения частоты дискретизации 2 MSPS при сохранении низкой скорости передачи данных по SPI
• Режим передачи данных синхронно с тактовым сигналом по SPIдля минимизации задержки распространения сигнала изолятором и увеличения частоты дискретизации
• Методы уменьшения вносимого изолятором джиттера, которые приводят к увеличению ОСШ на 12 дБ (частота входного сигнала – 100 кГц, частота выборки 2 MSPS)
• Данный протестированный проект включает в себя теоретический материал и вычисления, анализ подбора компонентов, трассировку печатной платы и результаты измерений

В проекте TIDA-00738 от TI демонстрируется уникальный подход к увеличению диапазона измерения тока с использованием одного шунта, а также увеличению диапазона измерения напряжения с использованием изолированного дельта-сигма (ΔΣ) модулятора AMC1304Mx5. Диапазон измерения тока увеличивается с обеих сторон благодаря скрупулёзному подбору низкоомного шунтирующего резистора, позволяющего минимизировать рассеиваемую мощность, малошумящего усилителя в составе аппаратного средства, а также путём организации двух звеньев усиления. Благодаря сопряжению выхода модулятора с головным процессором AM437x, который позволяет осуществлять sinc-фильтрацию третьего порядка, достигается точность измерений тока и напряжения, превышающая 0,5%.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Измерение однофазных напряжения и тока (на базе шунта) с использованием изолированного дельта-сигма модулятора
• Точность измерения:
• переменного тока: свыше 0,5% в диапазоне от 0,1 А до 40 А (или 60 А) при номинальном токе 1 А;
• переменного напряжения: свыше 0,5% в диапазоне от 10 В до 300 В
• Аналоговое аппаратное средство сопряжено с головным МК (процессор AM437x семейства Sitara™ с ядром Cortex®-A9 от ARM®), который позволяет осуществлять цифровую sinc-фильтрацию третьего порядка с использованием PRU-ICSS
• Встроенный источник питания с изолированными выходными напряжениями ±2,5 В и +5 В для AMC1304Mx5 и OPA188 с использованием драйвера трансформатора и LDO
• Рассчитан на работу в диапазоне тока от 0,1 А до 60 А (номинальный ток – 1 А), который может быть увеличен (номинальный ток – 5 А) путём изменения номинала шунтирующего резистора и коэффициента усиления

• Вход 50 Ом, аналоговый внешний интерфейс с входной пропускной способностью сигнала до 2 ГГц;
• Система ENOB от 6 до 8 бит достигается с этими цепочками сигналов;
• Поддерживается максимальный входной сигнал ± 3 В, с возможностью выбора настроек входа переменного или постоянного напряжения;
• Функция коррекции смещения постоянного напряжения доступна в режиме ввода постоянного напряжения;
• Коррекция смещения постоянного питания в режиме поддержки постоянного входного напряжения;
• Три регулируемые амплитуды входного напряжения при условии интерфейсного П-аттенюатора: 1:1, 2:1 и 5:1;
• Низкий уровень шума, высокопроизводительный дифференциальный усилитель (LMH5401) используется для единого дифференциального преобразования;
• Высокопроизводительный усилитель с цифровым управлением и переменным коэффициентом усиления (LMH6401) программируется от 26 дБ до -6дБ с шагом 1 дБ для поддержания полного ввода в АЦП 12-бит ADC12J4000, работающий на 4GSPS для выборки входных сигналов;
• Решение поддерживает напряжение +5 В от адаптера питания или +12 В через внутренний разъем FCM.

Базовый дизайн TIDA-00835 позволяет производить точное измерение тока и напряжения с использованием биполярной конфигурации входа посредством четырёхканального 24-битного дельта-сигма АЦП с одновременными выборками и дифференциальным входом в широком динамическом диапазоне. АЦП настроен так, чтобы измерять биполярный вход ±2,5 В. Входы отмасштабированы до диапазона измерения АЦП ± 2,5 В с использованием усилителя с постоянным коэффициентом усиления. Аналоговое аппаратное средство объединяет два АЦП с помощью внешнего тактового сигнала для увеличения входных каналов до восьми, выборка по которым происходит одновременно. С увеличением количества измерительных каналов в модуле уменьшается общая стоимость системы.

• Точный сбор информации в широком входном диапазоне с помощью четырёхканального 24-битного дельта-сигма АЦП с одновременными выборками
• Увеличение количества каналов за счёт объединения нескольких устройств и одновременная выборка путём синхронизации с общим буферным тактовым сигналом
• Высококачественное измерение тока с помощью трансформатора тока или катушки Роговского с аппаратным интегратором
• Высококачественное измерение напряжения с использованием делителя потенциала без/с изолирующим усилителем (с базовой или увеличенной изоляцией)

Данный базовый проект представляет собой бюджетный малогабаритный драйвер трёхфазного двигателя с синусоидальным управлением на однослойной печатной плате для BLDC-двигателей вентиляторов с датчиками, рассчитанных на максимальное среднеквадратичное значение тока 1 А при максимальном напряжении 18 В. Данный уникальный проект на односторонней печатной плате позволит снизить стоимость системы. Встроенные датчики Холла позволяют устанавливать данную плату внутрь самого двигателя. Данный проект также демонстрирует такие особенности DRV10970, как возможность работы с одним датчиком Холла для дальнейшей оптимизации стоимости, синусоидальное управление с адаптивной регулировкой угла для увеличения эффективности системы и общей производительности, управление скоростью посредством внешнего входного сигнала с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) для упрощения управления скоростью и т.д.

• Минимизированные количество компонентов и общая стоимость благодаря дизайну на базе однослойной печатной платы
• Высокоинтегрированная система с функциями защиты, такими как детектирование блокировки двигателя и защита от короткого замыкания
• Вход сигнала команды скорости для управления скоростью посредством внешнего ШИМ-сигнала
• Полноценное решение для управления вентилятором холодильника
• В проекте продемонстрированы такие особенности устройства DRV10970, как адаптивная регулировка угла, синусоидальное управление двигателем с использованием датчиков для улчшения акустических характеристик, а также повышения КПД и производительности
• Малогабаритный проект со встроенными датчиками Холла с поддержкой режима работы с одним или тремя датчиками Холла

В базовом проекте TIDA-01088 реализуется измерение параметров качества электроэнергии в составе многофазной системы измерения электроэнергии. Рассчитываются коэффициент нелинейных искажений (THD), базовые показания, а также такие стандартные метрологические параметры, как активные и реактивные энергии и мощности. Также рассчитываются сдвиги фаз для того, чтобы предотвратить неправильную установку системы. В данном проекте используются изолированные токовые шунты для сохранения точности при анализе гармоник, а также для защиты от несанкционированных попыток изменения показания счётчика с помощью магнита.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Трёхфазные метрологические измерения класса точности 0,5% с помощью гальванически изолированных токовых шунтов
• Рейтинг изоляции 1 кВ по переменному току (рабочее напряжение) и 7 кВ (максимальное напряжение)
• Расчёт коэффициента нелинейных искажений (THD) для напряжения и тока
• Запись случаев просадок и всплесков напряжения с помощью программируемых пороговых уровней
• Измерение сдвигов фаз с целью определения последовательности фаз для предотвращения неправильной установки системы
• Полноценная библиотека измерения параметров электроэнергии: базовые значения напряжения и тока, базовые значения активной и реактивной мощностей, активная и реактивная энергии, среднеквадратичные значения тока и напряжения, коэффициент мощности и частота в сети

В проекте TIDA-01171 реализуется связь по RS-485 с передачей сигнала с фильтрацией постоянной составляющей, в том числе при очень низких скоростях передачи данных. Это позволяет узлам передавать друг другу информацию даже в тех случаях, когда имеет место большая разница земляных потенциалов узлов. Использование фильтрации постоянной составляющей сигнала также позволяет защитить приёмопередатчики от ошибок на шине, которые могут привести к прямым замыканиям на высоковольтные источники питания.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

С течением времени в таких применениях, как умные розетки, а также в таких общих применениях, как бытовая техника, умные сети электроснабжения и автоматизация зданий, всё чаще требуется измерение и управление энергии посредством Wi-Fi.

Умная розетка на базе CC3200 является законченным системным решением, в котором вычисление метрологических данных, а также соединение по Wi-Fi, включая связь с облачным сервером, интегрированы в один МК. Устройство отслеживает уровень энергопотребления нагрузки, а также управляет силовой частью, параллельно передавая данные по Wi-Fi на другие устройства и облачный сервер. В систему также входит источник питания (PSU) на основе изолированного понижающего преобразователя с высоким КПД с учётом очень компактных размеров.

• Связь по сетям 802.11 b/g/n Wi-Fi на основе технологии SimpleLink™ с любых мобильных устройств
• Однофазное измерение энергии на основе вычислений тока, напряжения, мощности и энергии
• Один беспроводной МК с Wi-Fi с интегрированным АЦП для вычисления метрологических данных и управления связью по Wi-Fi
• Дискретная метрологическая схема на плате
• Быстро переключающееся твердотельное реле для местного или удалённого включения или отключения устройства
• Источник питания на основе изолированного понижающего преобразователя для регулировки выхода в режимах постоянного напряжения (CV) и постоянного тока (CC) без применения оптрона
• Включает в себя полную документацию, файлы схем электрических принципиальных, а также программное обеспечение для встроенных и мобильных приложений на базе Android
• Соответствует концепции Интернета Вещей (IoT)

Данный проект позволяет разработчикам уменьшить площадь печатной платы, снизить стоимость и уменьшить уровень энергопотребления благодаря отсутствию необходимости в терминировании напряжения VTT в DDR3. В данном решении показывается, как это возможно реализовать с помощью AM437x. Однако проект подойдёт не во всех случаях, так как у него имеется ряд ограничений по применению. Обязательными требованиями являются минимумы длин проводников, использование максимум двух DDR3-компонентов и применение сбалансированной T-топологии; при нарушении данных условий следует применять терминирование напряжения VTT.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Проект DDR3/ DDR3L с оптимизацией на системном уровне на базе процессоров семейства AM437x с интегрированным DDR-контроллером
• Терминирование напряжения VTT не требуется благодаря оптимизированной трассировке печатной платы
• Два компонента DDR3-/ DDR3L-памяти ёмкостью 4 Гбит каждый
• Частота тактового сигнала до 400 МГц (скорость передачи данных DDR-800)
• Полноценный базовый проект подсистемы со схемой электрической принципиальной, перечнем элементов, файлами проекта и руководством пользователя по аппаратной части, реализованный на полностью собранной печатной плате и предназначенный для тестирования и проверок

• Цветной 7-дюймовый TFT LCD дисплей с емкостной сенсорной панелью;
• WVGA 800x480 разрешение пикселей с 24-битным RGB интерфейсом;
• LCD интерфейс, подключенный к встроенному DSS (Display Sub-System) Sitara AM437x процессора;
• Емкостная сенсорная панель подключена к процессору Sitara AM437x по интерфейсу I2C;
• 27 белых светодиодов для подсветки, управляются ШИМ контроллером TPS61081;
• Необходимое питание для ЖК-дисплея обеспечивается линейным стабилизатором  TPS65105;
• Полная опорная подсистема с принципиальной схемой, BOM, проектные файлы и руководство пользователя.

Данное типовое решение - первый широкодоступный процессор со встроенным интерфейсом JESD204B и цифровым Front End’ом для разработчиков, использующих FPGA или ASIC для подключения к высокоскоростным преобразователям данных, с целью сокращения времени выхода на рынок, увеличения производительности, а так же значительного уменьшения стоимости, потребляемой мощности и размера конечного продукта. Подключение ADC12J4000 и DAC38J84 позволяет реализовать эффективные решения в приложениях тестирования, измерения и защиты.

• Простая интеграция сигнального процессора и преобразователя данных через интерфейс JESD204B
• Многоканальное решение с частотой дискретизации до 368Msps и полосой пропускания 150 МГц
• Цифровой Front End для фильтрации и повышения или понижения частоты дискретизации
• FFT/ iFFT преобразования с применением ускорителя FFTC
• Решение оптимизировано для применения в приложениях тестирования, измерения и защиты
• Широкополосное решение с интерфейсом JESD, включающее в себя DSP, платы АЦП и ЦАП, демонстрационное программное обеспечение, графический интерфейс пользователя для конфигурации и руководство по быстрому старту
• Надежная платформа для демонстрации и разработки, включающая в себя три отладочные платы, схему, перечень компонентов, руководство пользователя, тесты производительности, программное обеспечение и примеры

Базовый проект двунаправленного DC/DC-преобразователя 400 В – 12 В представляет собой реализацию изолированного двунаправленного DC/DC-преобразователя на базе микроконтроллера. Полный мост со фазовым сдвигом (PSFB) с синхронным выпрямлением управляет потоком мощности от шины / батареи с напряжением 400 В к батарее с напряжением 12 В в понижающем режиме, а двухтактное звено управляет обратным потоком мощности от низковольтной батареи к высоковольтной шине / батарее в повышающем режиме. В данном проекте управление с замкнутым контуром для обоих направлений реализовано с использованием 32-битного микроконтроллера TMS320F28035 от Texas Instruments, который расположен на низковольтной стороне. Данная система с цифровым управлением может реализовывать продвинутые стратегии управления для оптимального контроля над силовым звеном в различных условиях, а также она позволяет сделать всю систему интеллектуальной с безопасными и плавными переходами между режимами работы и шаблонами переключения ШИМ.

Базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Изолированный двунаправленный DC/DC-преобразователь с цифровым управлением на базе микроконтроллера TMS320F28035
• Номинальная выходная мощность 300 Вт в обоих направлениях
• Диапазон высоковольтного постоянного входного напряжения: 200 В – 400 В
• Диапазон низковольтного постоянного выходного напряжения: 9 В – 13,5 В (номинальное значение напряжения – 12 В)
• Плавные и быстрые переходы между понижающим и повышающим режимами
• Полноценный набор программного обеспечения (пожалуйста, пройдите по ссылке ниже для получения инструкций о скачивании программного обеспечения)

• Высокая эффективность, КПД более 95%
• Частота преобразования 250 кГц, что позволяет применять менее габаритные компоненты и уменьшить габариты печатной платы
• Для разных приложений реализовано три режима контроля:
  1. контроль выходного напряжения
  2. контроль MPPT (контроль входного тока)
  3. контроль обратного напряжения
• Решение включает в себя программное обеспечение Software Frequency Response Analyzer (SFRA) для измерения частоты и стабильности работы преобразователя
• Контроль и управление реализованы на микроконтроллере C2000™ Piccolo™ TMS320F28035
• Данное решение включает в себя руководство пользователя, ПО для управления, ПО Software Frequency Response Analyzer (SFRA) с графическим интерфейсом, схемы, файлы печатной платы и перечень компонентов

Примечание: программное обеспечение для этой платы входит в состав controlSUITE™ для микроконтроллеров C2000. СкачатьcontrolSUITE можноздесь: http://www.ti.com/tool/controlsuite. После установки перейдите в пункт "Bi-Directional Non-Isolated Buck Boost Converter" в Development Tools -> Digital Power.

В данном проекте реализован неизолированный понижающий DC/DC-преобразователь с цифровым управлением благодаря микроконтроллеру C2000™. Главная задача данного проекта – отладка программных средств разработки цифровых источников питания powerSUITE. Данный проект состоит из двух отдельных плат:

1. набор средств разработки цифровых источников питания Boosterpack;
2. C2000 F28069M Launchpad илиC2000 F28377S LaunchPad.

Все файлы проекта, программное обеспечение и документация находятся в папке «Digital Power Buck Converter» набора BoosterPack, которая входит в состав набора программного обеспечения микроконтроллеров семейства C2000 controlSUITE™.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Понижающий DC/DC-преобразователь с входным напряжением 9 В и выходным напряжением 2 В для простой отладки архитектуры программного обеспечения цифрового источника питания на базе микроконтроллера C2000
• Управляемая программным обеспечением динамическая нагрузка для измерения параметров переходного процесса
• Поддержка средств разработки программного обеспечения цифровых источников питания powerSUITE для быстрой адаптации прошивки к аппаратной части конкретного проекта
• В данный проект входит как сам базовый проект, так и доступный для заказа набор, которые были протестированы и включают в себя поддержку графического интерфейса пользователя powerSUITE, демонстрационные примеры коды и руководства для начала работы

Данный проект представляет собой цифровой однофазный полномостовой DC/AC инверторный каскад, подключаемый к электрической сети, для использования в центральных или строковых инверторах для солнечных батарей. Он является дополнением к проекту TIDM-SOLAR-DCDC от TI, аппаратному DC/DC-преобразователю с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT). Вместе TIDM-SOLAR-DCDC и TIDM-SOLAR-ONEPHINV представляют собой законченный инвертор для солнечных батарей для применений в центральных или строковых топологиях. Микроконтроллер (MCU) F28M35H52C семейства C2000™ - это цифровой контроллер для полномостового DC/AC инверторного каскада, эффективно справляющийся со своей основной задачей вкупе с реализацией функции удалённого управления на базе Ethernet и мониторингом инвертора. Выход инвертора привязан к электрической сети и имеет защиту от генерации энергии при отключении сети. Данный проект имеет коэффициент нелинейных искажений (THD) на уровне менее 5%, а также КПД при полной нагрузке свыше 96%, что повышает количество передаваемой системой энергии от солнечной установки, уменьшает потери на рассеивание тепла в инверторе и увеличивает срок его службы.

• Реализует управление однофазным полномостовым DC/ AC инвертором, подключаемым к электрической сети, с защитой от генерации энергии при отключении сети
• МК F28M35H52C семейства C2000™ выполняет роль высокопроизводительного контроллера для DC/AC-инвертора в высокочастотных контурах управления силовыми каскадами и схемах выдачи энергии в электрическую сеть, а также реализующий функции удалённого управления на базе Ethernet и мониторинга инвертора
• Регулируемые выходы (120/ 220 В переменного тока) вплоть до 600 Вт, что удовлетворяет требованиям мирового рынка солнечной энергетики
• Пиковое значение КПД свыше 96%, а также коэффициент нелинейных искажений на уровне менее 5% приводят к повышению количества передаваемой системой энергии и увеличению срока службы инвертора
• Программные библиотеки для солнечной энергии и цифрового питания включают в себя блоки оптимизированного кода для построения различных топологий питания и алгоритмов, таких, как отслеживание точки максимальной мощности (MPPT) и программная фазовая автоподстройка частоты (PLL), что прекрасно подходит для создания частных решений инверторов для солнечных батарей
• Полнофункциональный базовый проект включает в себя программные и аппаратные файлы проекта, графический интерфейс для быстрого старта и подробную документацию

ВНИМАНИЕ: программное обеспечение для данной платы находится в наборе программного обеспечения controlSUITE™. Скачайте controlSUITE по адресу http://www.ti.com/tool/controlsuite. Установив набор, выберите пункт «High Voltage Solar DC/AC Inverter Kit» по следующему пути: Development Tools -> Solar section.

В базовом проекте показано, как реализовать и подключать энергонезависимую память и SDRAM к высокопроизводительному микроконтроллеру TM4C1294NCPDT семейства продукции TM4C. Данная реализация становится возможной благодаря использованию интерфейса EPI микроконтроллера для подключения SDRAM объёмом 256 Мбит при частоте 60 МГц и интерфейса QSSI при частоте 60 МГц для подключения такой энергонезависимой памяти, как SD-карта и Quad Serial Flash, что позволяет разработчикам превысить максимальный внутренний объём памяти микроконтроллера TM4C1294 для хранения кода и данных.

Базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

• Расширение используемого объёма памяти с помощью 16-битной SDRAM объёмом 512 Мбит, подключаемой по интерфейсу внешней периферии (EPI) для приложений с высокой пропускной способностью памяти и требованиями к большому объёму памяти
• Разработан для подключаемого LaunchPad EK-TM4C1294XL (ранее – МК серии TIVA): http://www.ti.com/tool/ek-tm4c1294xl
• Реализация загрузчика с последовательным интерфейсом для энергонезависимой памяти (SD-карты или Quad Serial Flash)
• Дополнительная поддержка режима команд Quad Serial Flash для самостоятельной реализации внешних «голых» устройств регистрации данных в памяти
• Исходный код содержит примеры проектов для Code Composer Studio

• Данная связка микроконтроллера TM4C1294 и сетевого процессора CC3100 реализует Wi-Fi HTTP сервер. Wi-Fi HTTP сервер может быть настроен как станция или точка доступа.
• Стек Wi-Fi реализован на CC3100. TM4C1294 выполняет функции хост-процессора, обрабатывающего запросы, и функции управления.
• HTML код позволяет пользователю через web-браузер удаленно управлять работой TM4C1294. LaunchPad TM4C1294XL предоставляет возможность управления переключением светодиода, получения данных о температуре и нажатии кнопок.
• Программное обеспечение разработано для работы на LaunchPad EK-TM4C1294XL и на CC3100 BoosterPack для Code Composer Studio™. Планировщик задач реализован на базе TI RTOS.

Этот референс дизайн обеспечивает теоретические сведения, выбор компонентов и симуляцию для высокоточного измерения тока по топологии low-side в диапазоне 10 мкА…10 мА. Соответствующий линейный выход от 100 мВ до 4,9 В. В то время как традиционные операционные усилители могут быть использованы для подобного применения, инструментальный усилитель INA326 обеспечивает дифференциальное измерение тока по топологии low-side благодаря уникальной внутренней топологии, обеспечивающей линейные rail-to-rail операции по входу и выходу.

Данный проверенный проект представляет собой микроамперный преобразователь «напряжение – ток» (V– I), который подаёт прецизионный низкоуровневый ток на нагрузку. Данный проект работает от одного напряжения питания 5 В и включает в себя прецизионный операционный усилитель с низким уровнем дрейфа, а также инструментальный усилитель. С помощью простых операций можно изменить диапазон и точность данного преобразователя «напряжение – ток».

Ознакомьтесь с другим прецизионными проектами TI.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• Преобразует напряжение в ток: напряжение от 0 В до 5 В, ток от 0 мкА до 5 мкА
• Ошибка: максимальная некалиброванная 0,3%, максимальная калиброванная 0,01%
• Решение с одним напряжением питания
• Используется инструментальный усилитель INA326 с входами и выходами с размахом, близким к напряжению питания
• В данный проверенный проект входит:
  • теоретический материал;
  • анализ подбора компонентов;
  • симуляция TINA-TI;
  • результаты измерений, совпадающие с расчётами;
  • возможности модификаций.

Этот проверенный дизайн использует генератор треугольных импульсов и компаратор для генерации ШИМ сигнала с коэффициентом заполнения, обратно пропорциональным входному напряжению. ОУ OPA2365 и компаратор TLV3502 генерируют сигнал треугольной формы, который подается на один из входов компаратора. Подавая на другой вход компаратора входное напряжение, получается ШИМ сигнал. Отрицательная обратная связь ШИМ сигнала на усилитель ошибки высокую точность и линейность выходного сигнала.

Данный проверенный проект TI представляет собой высокопроизводительную систему сбора данных (DAQ), в которой используется 18-битный SAR-АЦП ADS8881 с пропускной способностью 1 MSPS. Проект оптимизирован под уменьшение времени установления 18-битного ступенчатого входного сигнала во всём его диапазоне, благодаря чему достигается высокая линейность системы. Подобная модель входного воздействия больше всего подходит для применений с мультиплексорами для передачи между каналами с разными входными напряжениями. В качестве входного драйвера АЦП используется OPA350 для высокой пропускной способности (для мало- и высокоамплитудных сигналов), управления выходным током и линейной связи входа и выхода с размахом, равным напряжению питания. Опорный буферный драйвер представляет собой составной буфер из THS4281 и OPA333 для достижения желаемой производительности при минимально возможном уровне энергопотребления. INL данной DAQ составляет ±2,5 LSB при общей потребляемой мощности менее 70 мВт.

Ознакомьтесь с другими прецизионными проектами от TI.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• 18 бит, скорость передачи данных 10 kSPS
• Для применений с мультиплексорами и ступенчатыми входными сигналами в режиме постоянного тока
• Оптимизирован под уменьшение времени установления сигнала при переходных процессах
• Потребляемая мощность: 70 мВт при напряжении AVDD5 В
• Используются ADS8881 (SAR-АЦП с разрешающей способностью 18 бит и скоростью передачи данных 1 MSPS), OPA2350 (входной сигнал), THS4281 + OPA333 + REF5045 (опорный сигнал)

Этот проверенный дизайн от TI представляет собой высокопроизводительную систему сбора данных (DAQ), использующую 18-битный АЦП SARADS8881 с частотой дискретизации 1 МГц. Конструкция оптимизирована для обеспечения низкого уровня шума и искажений для диапазона входного синусоидного сигнала 10 кГц. Это приводит к максимально возможному значению эффективного числа битов (ENOB) при общей потребляемой мощности менее 50 мВт.

В качестве драйвера входного сигнала для АЦП используется полностью дифференциальный THS4521, что обеспечивает чрезвычайно низкий уровень искажений, шума во всей полосе сигнала. Драйвер буфера использует комбинированный буфер, образованный THS4281 и OPA333, что позволяет получить требуемую производительность при низкой потребляемой мощности.

• 18 бит, частота дискретизации 1 МГц;
• Постоянное напряжение, переменное напряжение 10 кГц;
• Оптимизация: ENOB;
• Мощность: 50 мВт @ AVDD= 5 В;
• Используется ADS8881 (18 бит, 1 МГц SARЦАП), THS4521 (Вход), OPA333 + THS4281 + REF5045 (Reference);
• Это решение содержит: теорию, подбор компонентов, симуляцию TINA-TI, схему и макет печатной платы, проверку и измерение производительности, варианты модификации.

Этот проверенный TI дизайн предоставляет теоретические основы, выбор элементной базы, моделирование, полную схемотехнику печатной платы, BOM и результаты измерений производительности от однополярного источника питания 3-проводной системы сбора показаний RTD, который точно измеряет температуру от -200 °C до + 850 °С. Входное напряжение и опорное напряжение помещают в логометрическую конфигурацию для уменьшения ошибок от шума и дрейфа и улучшения общей точности системы. ADS1247 упрощает фронт-энд решение путем объединения необходимых источников тока, программируемого усилителя и мультиплексора с цифровым управлением на одном чипе. "Chopping" метод используется для минимизации последствий несоответствия между двумя источниками тока. LDOTPS7A4901 с регулируемым выходом и высоким PSRR предлагается в качестве альтернативы питания над существующим USB предложением для сглаживания пульсаций питания и улучшения точности системы.

В некоторых случаях осциллограф или логический анализатор не позволяют измерить очень низкий уровень шума. Данное решение позволяет усилить уровень шума на выходе тестируемого устройства до уровня, достаточного для измерения стандартными измерительными приборами. Основной особенностью данного решения является низкий собственный уровень шума и достаточная пропускная способность для измерения характеристик большинства устройств.

В данном проверенном проекте от TI реализована 16-битная 4-канальная система сбора данных с дифференциальными мультиплексированными входами и частотой выборок 400 KSPS для применения в промышленных системах с высоковольтными входами с напряжением ±20 В (межпиковая амплитуда 40 В). Данная схема реализована с использованием аналого-цифрового преобразователя (АЦП) с последовательным приближением (SAR), прецизионного аппаратного средства преобразования высоковольтного сигнала и 4-канального дифференциального мультиплексора (MUX). В данном проекте подробно описан процесс оптимизации прецизионной схемы высоковольтного аппаратного средства с использованием OPA192 и OPA140 для достижения отличных динамических характеристик вкупе с ADS8864.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

Данный прецизионный испытанный проект TI представляет собой аппаратно компенсированную систему сбора данных с 3-Wire терморезистора, которая точно измеряет температуру от 0 до 100 °C. Входное и опорное напряжения находятся в ратиометрической конфигурации для уменьшения ошибок от шума и дрейфа и улучшения общей точности системы. Аппаратная реализация упрощается благодаря использованию ADS1247, в который интегрированы необходимые источники тока, программируемый усилитель и дискретно управляемый мультиплексор. Источники тока работают независимо друг от друга для минимизации несоответствия между двумя источниками. Для дальнейшего увеличения точности системы рекомендуется LDO с регулируемым выходом и высоким коэффициентом подавления пульсаций напряжения питания TPS7A4901 как замена установленному USB-источнику.

В данном испытанном базовом проекте подробно описываются процесс разработки, результаты симуляций и практические примеры функционирования блока сбора 12-битных дискретных данных на базе ADS7042, оптимизированные для сверхмалопотребляющих и малогабаритных применений следующих 3 групп:

• Группа применений № 1: 12 бит и 500 kSPS для мониторинга тока, мониторинга состояния батарей, электромиографии (ЭМГ), измерения импеданса кожи и носимых фитнес-устройств.
• Группа применений № 2: 12 бит и 1 MSPSдля жёстких дисков, управления двигателями, датчиков угла поворота двигателя, оптических датчиков угла поворота и оптических модулей.
• Группа применений № 3: 12 бит и менее 1 kSPS для датчиков крена, гироскопов, датчиков давления, температуры, газов, химических датчиков, измерений уровня глюкозы в крови, измерений низких напряжений (1,8-3,3 В, JESD8-7A) и измерений постоянного тока.

• Представляет три реализации, оптимизированные для скоростных/ силовых/ высокоточных применений
• Включает в себя теоретический материал, анализ подбора компонентов, симуляцию, схему электрическую принципиальную, трассировку печатной платы и результаты измерений для всех трёх реализаций
• Включает в себя подробный теоретический материал, вычисления и симуляции схемы драйвера АЦП
• Протестированный сверхмалопотребляющий (1 мВт) SAR-сбор 12-битных данных
• Использован ADS7042 – самый маленький в мире 12-битный SAR-АЦП

• Решение для весов с разрешением, превышающим 50000 отсчётов без шумов
• Диапазон рабочих температур: от -40 C до +125 C
• Уровень суммарной ошибки менее 1 мкВ во всём температурном диапазоне
• Напряжения питания АЦП и возбуждения моста: 5 В
• Выходное напряжение моста: от 0 до 10 мВ
• Программное обеспечение включает в себя пример кода для ADS1262
• Надёжный базовый проект включает в себя теоретический материал, полный анализ ошибок и подбора компонентов, результаты симуляции, файлы печатной платы, пример кода и полученные на практике данные, коррелирующие с теорией и симуляцией.

Данный проект представляет собой однокристальное решение линеаризации и передачи данных с 3-Wire терморезистора PT1000 по промышленному стандарту токовой петли 4-20 мА 2-Wire. Проект был разработан для температурного диапазона от -50 до +250 °C, однако можно добиться его работоспособности и в других температурных диапазонах за счёт изменения номиналов компонентов согласно указаниям в главе «Theory of Operation» в руководстве к данному базовому проекту. Погрешность измерения температуры терморезистором в данном дизайне на практике составила 0,15 °C во всём выбранном температурном диапазоне.

• Вход: 3-Wire терморезистор PT1000
• Температурный диапазон терморезистора: от -50 до +250 °C
• Выход: 2-Wire токовая петля 4-20 мА
• Имеет функцию линеаризации данных аналогового терморезистора с повышением линейности более, чем в 40 раз
• Базовый проект включает в себя теоретический материал, анализ подсчитанных ошибок и подбора компонентов, трассировку печатной платы и результаты измерений

Для оконечного оборудования наподобие SOC-тестеров смешанных сигналов, тестеров памяти, тестеров батарей, тестеров жидкокристаллических (ЖК) дисплеев, настольного оборудования, цифровых карт с высокой плотностью установки компонентов, плат питания с высокой плотностью установки компонентов, рентгеновского оборудования, МРТ-оборудования и т.д. требуется несколько быстрых каналов с одновременными выборками с отличными характеристиками работы по постоянному и переменному токам при низком уровне энергопотребления и малых габаритах платы. В предлагаемом в рамках данного проекта решении использованы высокопроизводительные SAR-АЦП (ADS8910B), прецизионные усилители (OPA2625) и прецизионный источник опорного напряжения (REF5050).

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

• 20-битная 4-канальная система сбора данных с частотой одновременных выборок 1 MSPS
• Отсутствие пропущенных кодов в диапазоне 20 бит; интегральная нелинейность ±1 * 10^-6 для каждого канала
• ОСШ 102,5 дБ, коэффициент нелинейных искажений 125 дБ при синусоидальном входном сигнале с частотой 2 кГц на каждом канале
• Изоляция между каналами свыше 110 дБ
• Данная схема протестирована и включает в себя руководство для начала работы