TIDA-010054

レベル 3 の電気自動車 (EV) 充電ステーション向け、双方向、デュアルアクティブブリッジのリファレンスデザイン

TIDA-010054

概要

このリファレンスデザインは、単相デュアルアクティブブリッジ (DAB) DC/DC コンバータを実装する方法の概要を示します。DAB トポロジには、ソフトスイッチング整流、デバイス数の削減、高効率といった利点があります。このデザインは、電力密度、コスト、ガルバニック絶縁、高い電圧変換比、信頼性を重要な要因とする場合に有利であり、EV (電気自動車) の充電ステーションやエネルギーストレージの各アプリケーションに最適です。DAB でモジュール型の対称的構造を採用しているため、コンバータを積層化すると高い電力スループットを達成し、バッテリ充放電アプリケーションをサポートするための双方向動作モードを簡単に実現することができます。

特長

SiC MOSFET の保護機能を内蔵するスマートゲートドライバ UCC21710 TMS320F280039 コントローラによりデジタル制御を実現 1 次側電圧は 700V ～ 800V DC。2 次側電圧は 350V ～ 500V DC (SPS：単一位相シフトの場合)、または 250V ～ 500V (EPS：拡張位相シフトの場合)98.7% のピーク効率と、98% の全負荷効率を達成100kHz の PWM スイッチング周波数に対応し、プレーナ (平面型) 磁気素子の採用でトランスのサイズを小型化最大出力電力：10kW

産業用

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

設計ファイルと製品

設計ファイル

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

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Design guide — TIDA-010054

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JAJU732E.PDF (6505 K)

リファレンス・デザインの概要と検証済みの性能テスト・データ

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Schematic — TIDA-010054

TIDRZW0C.PDF (2067 K)

設計レイアウトとコンポーネントを示した詳細な回路図

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Bill of materials (BOM) — TIDA-010054

TIDRZW1B.PDF (248 K)

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

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Assembly drawing — TIDA-010054

TIDRZW2C.ZIP (663 K)

コンポーネントの配置を明示する詳細な設計レイアウト

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CAD/CAE symbol — TIDA-010054

TIDRZW4D.ZIP (11786 K)

IC コンポーネントの 3D モデルまたは 2D 図面に使用するファイル

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Gerber file — TIDA-010054

TIDCFI5D.ZIP (2071 K)

PCB 設計の基板層に関する情報を記載した設計ファイル

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PCB layout — TIDA-010054

TIDRZW3C.ZIP (4061 K)

PCB 設計レイアウトを生成するための PCB 基板層のプロット・ファイル

製品

設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。

C2000 リアルタイム・マイコン

TMS320F280039C — 384KB フラッシュと FPU (浮動小数点演算ユニット) と CLA (制御補償器アクセラレータ) 付き TMU (三角関数算術演算ユニット) と CLB (構成可能ロジックブロック) と AE

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C2000 リアルタイム・マイコン

TMS320F280040-Q1 — 車載、FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 128KB フラッシュと PGA (プログラマブルゲインアンプ) と SDFM (デルタシグマフィルタモジュール) 搭載、100M

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C2000 リアルタイム・マイコン

TMS320F280040C-Q1 — 車載対応、100MHz、FPU、TMU (三角関数算術演算ユニット)、128KB フラッシュ、InstaSPIN-FOC、CLB (構成可能論理ブロック)、PGA (プログラマブル・ゲイン・アンプ)、

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C2000 リアルタイム・マイコン

TMS320F280041 — 車載、FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 128KB フラッシュと PGA (プログラマブルゲインアンプ) と SDFM (デルタシグマフィルタモジュール) 搭載、100M

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C2000 リアルタイム・マイコン

TMS320F280041-Q1 — 車載対応、100MHz、FPU、TMU (三角関数算術演算ユニット)、128KB フラッシュ、PGA (プログラマブル・ゲイン・アンプ)、SDFM (デルタ・シグマ・フィルタ・モジュール) 搭載、C2

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C2000 リアルタイム・マイコン

TMS320F280041C — FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 128KB フラッシュと InstaSPIN-FOC と CLB (構成可能論理ブロック) と PGA (プログラマブルゲインアンプ) と S

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C2000 リアルタイム・マイコン

TMS320F280041C-Q1 — 車載対応、100MHz、FPU、TMU (三角関数算術演算ユニット)、128KB フラッシュ、InstaSPIN-FOC、CLB (構成可能論理ブロック)、PGA (プログラマブル・ゲイン・アンプ)、

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C2000 リアルタイム・マイコン

TMS320F280045 — FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 256KB フラッシュと PGA と SDFM (デルタシグマフィルタモジュール) 搭載、100MHz、C2000™ 32 ビットマイコン

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C2000 リアルタイム・マイコン

TMS320F280048-Q1 — 車載、FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 256KB フラッシュと CLA (制御補償器アクセラレータ) と PGA (プログラマブルゲインアンプ) と SDFM (デルタシグ

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C2000 リアルタイム・マイコン

TMS320F280048C-Q1 — 車載、FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 256KB フラッシュと CLA (制御補償器アクセラレータ) と InstaSPIN-FOC と CLB (構成可能論理ブロック) と P

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C2000 リアルタイム・マイコン

TMS320F280049 — FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 256KB フラッシュと CLA (制御補償器アクセラレータ) と PGA (プログラマブルゲインアンプ) と SDFM (デルタシグマフ

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C2000 リアルタイム・マイコン

TMS320F280049-Q1 — 車載対応、100MHz、FPU、TMU (三角関数算術演算ユニット)、256KB フラッシュ、CLA (制御補償器アクセラレータ)、PGA (プログラマブル・ゲイン・アンプ)、SDFM (デルタ・シグ

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C2000 リアルタイム・マイコン

TMS320F280049C — FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 256KB フラッシュと CLA (制御補償器アクセラレータ) と InstaSPIN-FOC と CLB (構成可能論理ブロック) と PGA

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C2000 リアルタイム・マイコン

TMS320F280049C-Q1 — 車載対応、100MHz、FPU、TMU (三角関数算術演算ユニット)、256KB フラッシュ、CLA (制御補償器アクセラレータ)、InstaSPIN-FOC、CLB (構成可能論理ブロック)、PGA

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MOSFET

CSD17313Q2 — 2mm x 2mm の SON 封止、シングル、32mΩ、30V、N チャネル NexFET™ パワー MOSFET

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MOSFET

CSD18534Q5A — 5mm x 6mm のシングル SON 封止、9.8mΩ、60V、N チャネル NexFET™ パワー MOSFET

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TVS ダイオード

TVS1400 — 14V フラットクランプ・サージ保護デバイス

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アナログ温度センサ

LMT87 — -13.6mV/℃ のゲイン、±2℃、2.7V ～ 5.5V、アナログ出力温度センサ

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アナログ温度センサ

LMT87-Q1 — 車載、-13.6mV/℃ のゲイン、±2.7℃、2.7V ～ 5.5V、アナログ出力温度センサ

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アナログ温度センサ

TMP235 — 10mV/℃、精度 1℃ のアナログ温度センサ

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コンパレータ

LMV762 — デュアル、120ns、低電圧、高精度コンパレータ

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シャント電圧リファレンス

TL431 — 調整可能な高精度シャント・レギュレータ

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シリーズ電圧リファレンス

REF2033 — Vref は 3.3V、低ドリフト、低消費電力、Vref と Vref/2 のデュアル出力、電圧リファレンス

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デジタル・アイソレータ

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

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トランス・ドライバ

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

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トランス・ドライバ

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

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パワーモジュール (インダクタ内蔵)

TPS82130 — 17V 入力、インダクタ結合型、3A 降圧コンバータ・モジュール

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TLV713P — アクティブ出力放電機能とイネーブル搭載、150mA、キャパシタ・フリー、低ドロップアウト電圧レギュレータ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

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

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS7B69 — 150mA、40V、低静止電流 (IQ)、低ドロップアウト電圧レギュレータ

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ロード・スイッチ

TPS22944 — 電流制限機能とアクティブ・ハイのイネーブル搭載、5.5V、0.1A、500mΩ のロード・スイッチ

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絶縁型 ADC

AMC1306M05 — ±50mV 入力、高精度、電流センシング、強化絶縁型変調器

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絶縁型アンプ

AMC1302 — ±50mV 入力、高精度、電流センシング、強化絶縁型アンプ

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絶縁型アンプ

AMC1311 — 2V 入力、高精度、電圧センシング、強化絶縁型アンプ

データシート: PDF | HTML

絶縁型ゲート・ドライバ

UCC21530 — 5.7kVrms、4A/6A、EN ピンと DT ピン採用、DWK パッケージ封止、IGBT/SiC FET 向け、デュアルチャネル絶縁型ゲート・ドライバ

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非反転バッファとドライバ

SN74LVC2G34 — 2 チャネル、1.65V ～ 5.5V バッファ

データシート: PDF | HTML

高精度オペアンプ (Vos が 1mV 未満)

OPA320 — 高精度、ゼロクロスオーバ、20MHz、0.9pA の Ib (バイアス電流)、CMOS オペアンプ

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開発を始める

ソフトウェア

ソフトウェア開発キット (SDK)

C2000WARE-DIGITALPOWER-SDK — C2000 リアルタイム・コントローラ向けデジタル電源 SDK

C2000™ マイコン（MCU）向けの DigitalPower SDK はソフトウェア・インフラ、ツール、資料で構成されており、各種 AC/DC、DC/DC、DC/AC 電源アプリケーション向け C2000 マイコン・ベース・デジタル電源システムの開発期間の大幅な短縮を可能にします。C2000 デジタル電源評価基板（EVM）で動作するファームウェアと、太陽光発電、テレコム、サーバー、電気自動車（EV）チャージャ、産業用パワー・デリバリ・アプリケーション向けの TI Designs（TID）が含まれています。DigitalPower SDK (...)

設計ツールおよびシミュレーション

シミュレーション・モデル

TIDA-010054 DAB Converter Dual Phase Shift Control PLECS (Rev. B) — TIDMAX5B.ZIP (236 K)

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技術資料

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種類	タイトル		英語版のダウンロード		日付
設計ガイド	レベル 3 電気自動車 (EV) 充電ステーション向け、双方向、デュアル・アクティブ・ブリッジのリファレンス・デザイン (Rev. E 翻訳版)	PDF \| HTML	英語版 (Rev.E)	PDF \| HTML	2024年 7月 2日
証明書	TIDA-010054 EU Declaration of Conformity (DoC)				2024年 2月 27日
ホワイト・ペーパー	Taking charge of electric vehicles – both in the vehicle and on the grid (Rev. A)				2020年 6月 17日
技術記事	Designing highly efficient, powerful and fast EV charging stations	PDF \| HTML			2019年 8月 6日

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TIDA-010054

レベル 3 の電気自動車 (EV) 充電ステーション向け、双方向、デュアル アクティブ ブリッジのリファレンス デザイン

TIDA-010054

概要

特長

産業用

設計ファイルと製品

設計ファイル

製品

TMS320F280039C — 384KB フラッシュと FPU (浮動小数点演算ユニット) と CLA (制御補償器アクセラレータ) 付き TMU (三角関数算術演算ユニット) と CLB (構成可能ロジック ブロック) と AE

TMS320F280040-Q1 — 車載、FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 128KB フラッシュと PGA (プログラマブル ゲイン アンプ) と SDFM (デルタ シグマ フィルタ モジュール) 搭載、100M

TMS320F280040C-Q1 — 車載対応、100MHz、FPU、TMU (三角関数算術演算ユニット)、128KB フラッシュ、InstaSPIN-FOC、CLB (構成可能論理ブロック)、PGA (プログラマブル・ゲイン・アンプ)、

TMS320F280041 — 車載、FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 128KB フラッシュと PGA (プログラマブル ゲイン アンプ) と SDFM (デルタ シグマ フィルタ モジュール) 搭載、100M

TMS320F280041-Q1 — 車載対応、100MHz、FPU、TMU (三角関数算術演算ユニット)、128KB フラッシュ、PGA (プログラマブル・ゲイン・アンプ)、SDFM (デルタ・シグマ・フィルタ・モジュール) 搭載、C2

TMS320F280041C — FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 128KB フラッシュと InstaSPIN-FOC と CLB (構成可能論理ブロック) と PGA (プログラマブル ゲイン アンプ) と S

TMS320F280041C-Q1 — 車載対応、100MHz、FPU、TMU (三角関数算術演算ユニット)、128KB フラッシュ、InstaSPIN-FOC、CLB (構成可能論理ブロック)、PGA (プログラマブル・ゲイン・アンプ)、

TMS320F280045 — FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 256KB フラッシュと PGA と SDFM (デルタ シグマ フィルタ モジュール) 搭載、100MHz、C2000™ 32 ビット マイコン

TMS320F280048-Q1 — 車載、FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 256KB フラッシュと CLA (制御補償器アクセラレータ) と PGA (プログラマブル ゲイン アンプ) と SDFM (デルタ シグ

TMS320F280048C-Q1 — 車載、FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 256KB フラッシュと CLA (制御補償器アクセラレータ) と InstaSPIN-FOC と CLB (構成可能論理ブロック) と P

TMS320F280049 — FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 256KB フラッシュと CLA (制御補償器アクセラレータ) と PGA (プログラマブル ゲイン アンプ) と SDFM (デルタ シグマ フ

TMS320F280049-Q1 — 車載対応、100MHz、FPU、TMU (三角関数算術演算ユニット)、256KB フラッシュ、CLA (制御補償器アクセラレータ)、PGA (プログラマブル・ゲイン・アンプ)、SDFM (デルタ・シグ

TMS320F280049C — FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 256KB フラッシュと CLA (制御補償器アクセラレータ) と InstaSPIN-FOC と CLB (構成可能論理ブロック) と PGA

TMS320F280049C-Q1 — 車載対応、100MHz、FPU、TMU (三角関数算術演算ユニット)、256KB フラッシュ、CLA (制御補償器アクセラレータ)、InstaSPIN-FOC、CLB (構成可能論理ブロック)、PGA

CSD17313Q2 — 2mm x 2mm の SON 封止、シングル、32mΩ、30V、N チャネル NexFET™ パワー MOSFET

CSD18534Q5A — 5mm x 6mm のシングル SON 封止、9.8mΩ、60V、N チャネル NexFET™ パワー MOSFET

TVS1400 — 14V フラットクランプ・サージ保護デバイス

LMT87 — -13.6mV/℃ のゲイン、±2℃、2.7V ～ 5.5V、アナログ出力温度センサ

LMT87-Q1 — 車載、-13.6mV/℃ のゲイン、±2.7℃、2.7V ～ 5.5V、アナログ出力温度センサ

TMP235 — 10mV/℃、精度 1℃ のアナログ温度センサ

LMV762 — デュアル、120ns、低電圧、高精度コンパレータ

TL431 — 調整可能な高精度シャント・レギュレータ

REF2033 — Vref は 3.3V、低ドリフト、低消費電力、Vref と Vref/2 のデュアル出力、電圧リファレンス

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

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

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

TPS82130 — 17V 入力、インダクタ結合型、3A 降圧コンバータ・モジュール

TLV713P — アクティブ出力放電機能とイネーブル搭載、150mA、キャパシタ・フリー、低ドロップアウト電圧レギュレータ

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

TPS7B69 — 150mA、40V、低静止電流 (IQ)、低ドロップアウト電圧レギュレータ

TPS22944 — 電流制限機能とアクティブ・ハイのイネーブル搭載、5.5V、0.1A、500mΩ のロード・スイッチ

AMC1306M05 — ±50mV 入力、高精度、電流センシング、強化絶縁型変調器

AMC1302 — ±50mV 入力、高精度、電流センシング、強化絶縁型アンプ

AMC1311 — 2V 入力、高精度、電圧センシング、強化絶縁型アンプ

UCC21530 — 5.7kVrms、4A/6A、EN ピンと DT ピン採用、DWK パッケージ封止、IGBT/SiC FET 向け、デュアルチャネル絶縁型ゲート・ドライバ

SN74LVC2G34 — 2 チャネル、1.65V ～ 5.5V バッファ

OPA320 — 高精度、ゼロ クロスオーバ、20MHz、0.9pA の Ib (バイアス電流)、CMOS オペアンプ

開発を始める

ソフトウェア

C2000WARE-DIGITALPOWER-SDK — C2000 リアルタイム・コントローラ向けデジタル電源 SDK

設計ツールおよびシミュレーション

TIDA-010054 DAB Converter Dual Phase Shift Control PLECS (Rev. B) — TIDMAX5B.ZIP (236 K)

技術資料

関連する設計リソース

ハードウェア開発

ドーター・カード

ソフトウェア開発

ソフトウェア開発キット (SDK)

サポートとトレーニング

TI E2E™ Forums (英語) では、TI のエンジニアからの技術サポートが活用できます

ビデオ・シリーズ

ビデオ

免責事項

レベル 3 の電気自動車 (EV) 充電ステーション向け、双方向、デュアルアクティブブリッジのリファレンスデザイン

TMS320F280039C — 384KB フラッシュと FPU (浮動小数点演算ユニット) と CLA (制御補償器アクセラレータ) 付き TMU (三角関数算術演算ユニット) と CLB (構成可能ロジックブロック) と AE

TMS320F280040-Q1 — 車載、FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 128KB フラッシュと PGA (プログラマブルゲインアンプ) と SDFM (デルタシグマフィルタモジュール) 搭載、100M

TMS320F280041 — 車載、FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 128KB フラッシュと PGA (プログラマブルゲインアンプ) と SDFM (デルタシグマフィルタモジュール) 搭載、100M

TMS320F280041C — FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 128KB フラッシュと InstaSPIN-FOC と CLB (構成可能論理ブロック) と PGA (プログラマブルゲインアンプ) と S

TMS320F280045 — FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 256KB フラッシュと PGA と SDFM (デルタシグマフィルタモジュール) 搭載、100MHz、C2000™ 32 ビットマイコン

TMS320F280048-Q1 — 車載、FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 256KB フラッシュと CLA (制御補償器アクセラレータ) と PGA (プログラマブルゲインアンプ) と SDFM (デルタシグ

TMS320F280049 — FPU と TMU (三角関数算術演算ユニット) と 256KB フラッシュと CLA (制御補償器アクセラレータ) と PGA (プログラマブルゲインアンプ) と SDFM (デルタシグマフ

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

OPA320 — 高精度、ゼロクロスオーバ、20MHz、0.9pA の Ib (バイアス電流)、CMOS オペアンプ