産業用オートメーション向け 広入力電源ソリューション ti.com/widevin 2015 複数出力 Fly-Buck™トポロジ オプトカプラなしで適切に制御された絶縁出力 電気的絶縁は、ファクトリ・オートメーションやビルディング・オー また、絶縁された出力電圧は、負の電圧レールまたはレベル・シ トメーションなど、ノイズおよび安全性規格への適合を必要とす フトされた電圧レールとして容易に構成できます。PLC および I/ るアプリケーションで使用される多くの電源設計に対して、一般 O モジュールは、ファクトリ・オートメーションで広く使用されてい 的な要件の1つです。例えば、電源に生じる危険な電圧からユー ます。現在では、システム内のI/O チャネル数が増加し、より高 ザーを保護するための絶縁が安全性規格の必須要件となって いセンシング精度が求められています。そのため、電気的絶縁 いる場合や、ノイズに敏感なアプリケーションに対してグランド・ は一般に、共通グランドからのノイズ干渉を防ぐためのデジタル/ ループ干渉を防止するために絶縁が必要となる場合があります。 アナログ信号絶縁またはチャネル間絶縁として必要になります。 Isolated Signal and Power Path 24V typical Op Amp Isolated Bias Supply Vpri Vsec ADC/DAC VIN − + Digital Isolator Vsec VIN N VOUT Processor Fly-Buck ＋ Synchronous Buck = RS-485 1 V pri 利点 Fly-Buck とは ? 15W以下の複数バイアス電源を低コストと高効率で作成 ● 同期整流型降圧レギュレータをベースに複数トランスフォー ● シンプルな回路で絶縁正電圧・負電圧が設計可能 ● 1次側の非絶縁レールも使用可能 ● マーを使用する事でフライバックと同じ絶縁電源を作成 従来フライバックに比べシンプルなデザイン ● 従来フライバックに比べ部品数が少ない ● アプリケーション PLC & I/O モジュール マイクロコントローラ ○ オペアンプ/ADC ○ デジタル・アイソレータ ○ RS485 ○ AC モータ・ドライブ ゲート・ドライバ・バイアス ○ フェーズV/Iセンス・オペアンプ ○ 関連リソース アプリケーション・ノート：AN-2292DesigninganIsolatedBuck（Flybuck）Converter ● EDN 記事：Fly-Buckaddswell-regulatedisolatedoutputstoabuckwithoutoptocouplers ● 産業用オートメーション向け広入力電源ソリューション 2 2015 プログラマブル・ロジック・コントローラ（PLC） 過渡およびグランド・ループ保護 PLCは、産業用制御システムの中心的存在です。デジタルおよ さらに、LDOと優れた PSRR（電源除去比） を利用して高精度の びアナログのI/O モジュールを使用して、センサ、アクチュエータ、 アナログ回路に電源を供給することで、電源リップルが低減さ およびその他の機器へのインターフェイスを提供します。これら れ、システムの精度分解能が維持されます。 のI/O モジュールは、厳密な電気的仕様を満足する必要があり、 設計者はこれらの信号の調整や変換でさまざまな課題に直面し TIの広入力ソリューションは、入力過渡事象に対するシステムの ています。 堅牢性を高めます。最大100Vの動作電圧により、入力保護部品 過渡事象やグランド・ループからの保護のために、センサへのイ ちます。特性化されていないシステム条件での堅牢性に余裕が ンターフェイスとなるフィールド側は、制御側から電気的に絶縁され 増すため、システムの信頼性が向上します。 が不要となり、コストおよびソリューション・サイズの削減に役立 ている必要があります。この設計は、複数出力のFly-Buckを利 用して、性能およびコストに関してカスタマイズすることができます。 PLC Analog in / Analog Output Module Power Block Power Isolation Isolated Multi-Output Fly-Buck LM5160A LM5017 24V ＋18V LDO TPS7A49XX ＋15V −18V LDO TPS7A30XX LDO TPS799XX −15V 6V 5V Device Type LM5160A LM（2）5017 LM（2）5018 LM（2）5019 LM46000 TPS7A4901 TPS7A3001 TLV713/733 LM4132 LM4120 TPS799 LP38798 Fly-Buck bias power buck converter 2015 Fly-Buck bias power converters Synchronous buck regulator Linear regulator Linear regulator Linear regulator Voltage reference Voltage reference Linear regulator Linear regulator 5V Amp Vref LM4132 ADC/ DAC Isolator LDO TLV700 3.3V LDO TLV700 1.2V ASIC/MCU/CPLD VIN（V） IOUT（mA） Package Comment 4.5 to 65 （7.5 to 48） 1500 100 300 600 500 150 200 150 / 300 20 5 200 800 WSON-12 Constant On-Time control 7.5 to 100 3.5 to 60 3 to 36 3 to 36 1.4 to 5.5 V REF+0.4 to 5.5 2 to 12 2.7 to 6.5 3 to 20 3 SO-8 PwrPAD, WSON-8 Pin-to-pin compatible eTSSOP-16 MSOP8-PowerPAD MSOP8-PowerPAD SOT-23, 1x1SON SOT-23 SOT-23 SOT23-5, SON-6, WCSP WSON-12 High light load efficiency, low Iq 30 µA Ultra-low-noise 15 µVrms Ultra-low-noise 15 µVrms Various VOUT options from 1.0 to 3.3V Vo（V）1.024, 1.25, 2.048, 2.5, 4.096 20 µVpp Noise Low noise 30 µVrms, VOUT from 1.2 to 6.5V Low noise 5 µVrms 産業用オートメーション向け広入力電源ソリューション モータ制御：AC 誘導 厳密に制御されたバイアス電源ソリューション ACIMは、産業の技術革新の背後で 「推進力」となっているモー 特に、IGBTドライバ・バイアス電源に対しては、IGBTの確実な タです。この頑強なモータは、家庭用アプリケーションから高馬 オン/オフを保証するために、厳密に制御された複数の絶縁出力 力のファクトリ・オートメーションまで、非常に幅広い範囲のアプ レールが必要となります。 リケーションで利用されています。 広入力のFly-Buckバイアス電源ソリューションは、ライン/ 負荷 堅牢な動作を実現するために、ACIMシステムには、IGBTドラ 過渡事象に対しても厳密なレギュレーションを維持することで、 イバ、デジタル・アイソレータ、絶縁センサ（V/I） 、オペアンプ、 システムの信頼性を大きく高めます。外部補償なしで、設計を単 MCUなど、複数の重要な部品に対して厳密なレギュレーション 純化し、ソリューションのサイズを削減しながら、システムの堅牢 を行うバイアス電源ソリューションが必要となります。 性を向上させることができます。 AC Motor Drive Block Diagram 280-1300V DC BUS 24VDC System Power Bus Power LM46002 TPS54260 LM5160A/LM5017 Fly-Buck Power Stage Control Isolated Gate Driver IGBTs ISO5500 ISO7420 C2000 Temp Sense Phase Current / Voltage Feedback TLV700 Sensor TLV700 AMP Vref AMC 1204 OR THS 4532 LM4132A Position Feedback Interface VIN（V） IOUT（mA） Device Type LM5160A LM5017 LM46002 SO-8 PwrPAD, Fly-Buck bias power converters 4.5 to 100 1500 / 600 WSON-8, WSON-12 Synchronous buck regulator 3.5 to 60 2000 eTSSOP-16 10/MSOP-PowerPAD, Synchronous buck regulator 3.5 to 60 2500 10/SON Linear regulator 1.4 to 5.5 150 / 300 SOT-23, 1x1SON Precision voltage reference VREF+0.4 to 5.5 20 SOT-23 Voltage reference 2 to 12 5 SOT-23 3TO-92, SOT223-4, Linear regulator 5.5 to 60 50 SOIC-8, VSSOP-8 PDIP-8, SOIC-8, Linear regulator 3 to 30 100 VSSOP-8, WSON-8 TPS54260 TLV713/7333 LM4132A LM4120 LM2936HV LP2950/51-N 産業用オートメーション向け広入力電源ソリューション Package 4 Comment Multiple-rails isolated converter with high regulation accuracy. System bias power for IGBT driver, sensor, isolator, Op Amp High light load efficiency, low 30 µA operating quiescent current Eco-mode, 138 µA operating Iq Various VOUT options from 1.0 to 3.3V 0.05% initial output accuracy; 10 ppm.C temp drift; 20 µVpp Noise Low Iq LDO Adjustable VOUT options from 1.24 - 29V 2015 産業用センサ ラインおよびループ電源に対して低ノイズ、高効率 プロセス変数を監視して適切なレベルに保持することは、産業 TIでは、産業用アプリケーション向けに設計された高性能電源 用オートメーションおよびプロセス制御において極めて重要です。 管理製品の包括的なラインアップを提供しています。広入力ソ 産業環境でのセンサは、温度、圧力、流量などの重要なパラメー リューションは、入力過渡事象に対するシステムの堅牢性を高 タを連続的または周期的に測定しています。産業用センシングの めます。ここに示すデバイスは、ライン電源とループ電源（4 ～ 主な課題は、高ノイズ、高サージ電圧の存在する中で、低い信号 20mA）の両方のトポロジで低ノイズと高効率を必要とするセン レベルを調整することです。 サへの給電に最適です。 Industrial Sensor Block Diagram Display LM5018 LM5007 LM46000 TPS54062 3.3V or 5V 50.... 200 mA, up to 500 mA LDO TLV700 LDO TLV700 LDO TLV700 Vref LM4132 Switching OUT 3.3V or 5V 3.3V or 5V ± 5V Sensor Element Keyboard Digital Signal Acquisition Analog Front End Digital Data Isolation 24 VDC Digital Current Analog Current Analog Voltage VIN（V） IOUT（mA） Package TPS54062/61 Synchronous buck regulator 4.7 to 60 50 / 200 SON-8, MSOP-8 LM46000 Synchronous buck regulator 3.5 to 60 500 eTSSOP-16 Synchronous buck regulator 7.5 to 48 100 / 300 SO-8 PwrPAD, WSON-8 Pin-to-pin compatible Synchronous buck regulator Linear regulator Voltage reference Voltage reference Linear regulator 4.5 to 60 2.5 to 5.5 VREF+0.4 to 5.5 2 to 12 2 to 5.5 600 200 20 5 250 WSON-12 SC-70, SOT-5, WSON-6 SOT-23 SOT-23 WCSP, WSON-6 2.6 MHz operation shrinks PCB area Various VOUT options from 1.2 to 3.6V Vo（V）1.024, 1.25, 2.048, 2.5, 4.096 20 µVpp Noise Low Iq 8 µA with 30 µVrms noise Device LM（2）5019 LM（2）5018 LM34919C TLV700 LM4132 LM4120 TPS727 2015 Type 5 Comment 90 µA operating Iq High light load efficiency, low 30 µA operating quiescent current 産業用オートメーション向け広入力電源ソリューション 設計用リソース 推奨デザイン：PMP10532 絶縁型3出力 Fly-Buck 電源、産業用 PLC アプリケーション向け 特長 複数のバイアス電源を必要とするPLC および産業用アプリケーションに最適 ● 3つの絶縁出力：5V（1A） 、±15V（200mA） ● 1次側レギュレーションによるFly-Buckコンバータ設計 ● 複数の絶縁出力電源用のコンパクトなソリューション ● VIN 範囲：19 ～ 30V、±5% のVOUT クロス・レギュレーション ● TIDA-00199 広入力、絶縁型 IGBT ゲート駆動 Fly-Buck 電源、三相インバータ用 特長 24V±20% の入力範囲を持つ絶縁型電源、三相インバータ用に ● 6個のIGBTゲート・ドライバをサポート 低リップル（200mV未満）のバイアス出力 （+15Vおよび–8V） 、各IGBT で2.3Wの出力 ● Fly-Buckトポロジにより、1次側レギュレーションを使用した ● 設計しやすい複数出力の絶縁型電源ソリューションを実現 平衡全負荷でピーク効率82% ● 推奨デザイン：PMP6938 4 ∼ 20mA、電流ループ2線式センサ電源 特長 小サイズ：7mm×15.5mm×0.8mm ● 最大60Vの入力ライン過渡耐圧 ● 400kHzで3.3V/30mAを供給するよう構成 ● ピーク効率70%（20mA、12V IN、3.3VOUT 時） ● Additional Resources Description LM5160A product folder LM5017 product folder TIDA-00128 TIDA-00174 TIDA-00017 TIDA-00123 TIDA-00119 TIDA-00129 Literature # SLYY041 Literature # SLYY046 Literature # SLYY043 EVM, WEBENCH support, Quick Start calculator, reference designs EVM, WEBENCH support, Quick Start calculator, reference designs Low-power, low-noise Analog Front End design for Circuit Breakers Motor Drive reference design 8-Channel digital input module for PLC Controllers PLC I/O Module Front End controller design Integrated analog input module for Programmable Logic Controllers Small form factor 1W power supply with Isolated dual-outputs for PLC I/O modules Programmable Logic Control（PLC）solutions guide Industrial Motor Drive solutions guide Field Transmitters guide 産業用オートメーション向け広入力電源ソリューション 6 2015 IMPORTANT NOTICE ©2015 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 Printed in Japan 2015.5 JAJT225
© Copyright 2024 ExpyDoc
