TLP-A400: 信頼性の高いUSBデジタルアイソレーションモジュール

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TLP-A400取り扱い説明書

音響ノイズ問題を解決するシナリオ

工業用デバックを解決するシナリオ

TLP-A400は、USBホストとデバイス間に挿入することで、電気的に絶縁されたUSB通信を実現する最新のデジタルアイソレーションモジュールです。ホストおよびデバイス接続にはType-Cコネクタを採用し、信頼性と汎用性を両立。ノイズが多い環境や異なるグランドレベルが存在するシステム間で、安全かつ安定したデータ通信を可能にします。

製品概要（以降画像はイメージです）

TLP-A400は、電気的な絶縁が必要なシーンに最適なソリューションです。Type-C接続に対応したホスト側とデバイス側の両方で、ADUM3165とUCC12041チップによって絶縁が確保され、外部ノイズやグランドループによる影響を最小限に抑えます。デバイス側の接続はVBUS、GND、DP、DMのみに限定されており、シンプルかつ効率的な通信を実現します。

主な特長

完全なデジタルアイソレーション

ADUM3165とUCC12041の使用により、ホストとデバイス間で完全な電気的アイソレーションを提供します。これにより、通信エラーやノイズのリスクが軽減され、信頼性の高い通信が確保されます。

Type-C接続対応

ホストおよびデバイス側の両方にType-Cコネクタを搭載。USB-Cの利便性を活かし、複雑な配線が不要です。変換コネクタが豊富なUSB環境に対応し、柔軟な接続オプションを提供します。

多様な利用シーンで活躍

TLP-A400は、グランドレベルが異なるデバイス間での通信や、ノイズが多い工業環境、音響・映像機器のノイズ対策など、多様なシーンで活躍します。特に、精密な計測機器やセキュリティが求められる環境において、安全性と信頼性を確保します。

簡易な接続構成

デバイス側はVBUS、GND、DP、DMのみのシンプルな接続構成のため、煩雑な配線や設定が不要です。USB通信が求められる場面で、迅速に接続し、容易に利用可能です。

主要な使用例

工業用制御機器との接続

工場内の制御装置やモーターなど、高ノイズが発生しやすい環境で、TLP-A400は安全なUSB通信を可能にします。グランドループや過電流による障害を防ぎ、装置の安定稼働を支援します。

音響・映像システムのノイズ対策

グラウンドループによるノイズ問題を解決し、オーディオインターフェースや映像機器をクリアな音質と映像で使用可能にします。クリエイティブな作業環境でも安心して使用できます。

セキュリティが求められるデータ通信

高度なセキュリティが必要な環境でも、TLP-A400によりデータラインを保護し、安全な通信を実現します。アイソレーションにより不正な電流や外部からの干渉を防ぎます。

TLP-A400の導入メリット

TLP-A400を導入することで、USB通信の安全性を確保しつつ、さまざまなデバイスとの互換性も向上します。ホストデバイスとペリフェラルデバイスが異なるグランドレベルであっても安定した通信を実現し、システム全体のパフォーマンスを向上させます。さらに、精密機器などデリケートなデバイスにとっても、TLP-A400は理想的な保護ツールとなります。

まとめ

TLP-A400は、USB通信の安全性と信頼性を求める全てのプロフェッショナルにとって、必須のツールです。Type-C対応でシンプルかつ堅牢な設計が施されているため、様々な環境や用途に適応できる柔軟性を備えています。ノイズや過電流、グランドループなどの問題を効果的に解決し、重要なデータ通信を安心して行えるTLP-A400を、ぜひお試しください。

 TLP-A400 取扱説明書

製品の特長

TLP-A400は、USBホストとデバイス間の電気的アイソレーションを提供するType-Cコネクタを使用したデジタルアイソレーションモジュールです。ADUM3165とUCC12041を搭載し、外部ノイズやグランドループを効果的に防止します。デバイス側はVBUS、GND、DP、DMのみのシンプルな接続構成で、柔軟性と効率性を両立。工業用制御機器や音響・映像システムなど、多様な用途で安定した通信を実現します。TLP-A400は、USB通信の信頼性を高め、デバイスの保護とシステム全体の性能向上に貢献します。

この製品はRoHSに対応または準拠した部品のみで構成されています。

コネクター（Type-C）

裏面に幅５ｍｍの溝がある方が下流側になります。以降この溝の事をＫマークと称します。

Ｋマークをうつ伏せ状態で右に置いた場合、左のコネクタはホストへ接続します。右のコネクタはデバイスへ接続します。

デバイス側のVBUSはCCのネゴシエーションを無視して５Vが無条件で出力されます。VBUSへは10mA程度しか供給されませんので接続のシグナル等に使用し、電力供給用として使用しないでください。

注意

この製品には逆接保護、過電流、過電圧等の安全装置はついていませんので、接続には十分注意をしてください。

以上が本製品の取扱説明書となります。ご不明な点がございましたら、DMでお問い合わせください。

TANI-Labから出荷されている商品についての重要なお知らせが最初の投稿に記載されていますのでよく読んで理解してご利用ください。

TLP-A300 - コンパクトで高性能な低電圧用ノイズフィルタ

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TLP-A300 取扱説明書

突如消えたノイズの行方は如何に

直流電源のノイズフィルタです。電源から生成されるノイズや環境から受けるノイズを除去するのがこの製品の機能です。TLP-A300はシンプルな構造でコモンモード及びローパスフィルタ、フェライトビーズによりノイズを効率よく除去しています。

DCDCの出力に対しフィルタをかける例

DCDCの入力に対してフィルタをかける例

このフィルタは負側がその先の回路のGNDとなります。

ノイズの除去タイミングにより違った結果が出ると思います。実際に試してみて効果が高い方をご利用ください。これはDCDCコンバーターの特性によるものが多いです。

生産効率・費用対効率を優先したDCDCコンバーターの場合は出力側へ置かなければ、何をしても取れないノイズがDCDCコンバーターから出力される可能性が高くなる傾向にあります。対して生産効率・交換効率・回路の要点を考慮されたDCDCコンバーターを使用している場合は入力側へノイズフィルタを設置することでDCDCコンバーターの性能を予想以上に高める傾向があります。

この製品を使用した例

• 安定化電源の出力安定化
• TLP-P055　V.S　Amazon格安DCDC昇降圧

安定化電源のノイズ除去状態

某社AのDCDCコンバーターの出力をTLP-A300でノイズ除去

某社BのDCDCコンバーターの出力をTLP-A300でノイズ除去

このDCDCコンバーターはスケールを変えると４Vpp近くありました。

以降画像はイメージです。

TLP-A300は、USB機器の使用環境におけるノイズ問題を解決するために設計された高性能ノイズフィルタです。ノイズ除去のために選定した部品と緻密な設計により、TLP-A300はさまざまなUSB機器や電源ラインに発生する不要なノイズを効果的に抑制し、-27 dBという十分な減衰効果を提供します。

この製品には、コモンモードコイル、ローパスフィルタ、フェライトビーズの3つの要素が組み込まれており、幅広い周波数帯域でのノイズ対策に対応します。コモンモードコイルは特にコモンモードノイズの除去に効果を発揮し、ローパスフィルタとフェライトビーズは高周波成分のノイズをカットする役割を担います。これにより、USB機器の通信の安定性が向上し、誤動作や通信エラーのリスクを最小限に抑えることができます。

TLP-A300は、コンパクトな17mm x 49mm x 10mmのサイズで設計されており、限られたスペースにも容易に設置可能です。小型ながらも確実な接続が可能なように、上位と下位それぞれに2つずつの端子台を搭載し、機器への接続と設置が簡単かつ確実です。この仕様により、電源ラインのノイズ対策やUSB通信の安定化を図りたい方にとって、TLP-A300は最適な選択となるでしょう。

さらに、TLP-A300は絶対定格25V8Aの電圧と電流に対応しており、幅広いUSB機器や電源回路の要件に応える耐久性を備えています。USB周辺機器、デジタルデバイス、産業用電子機器など、様々な用途に適用可能です。

TLP-A300を導入することで、以下のようなメリットを享受できます。

1. 通信の安定性向上：ノイズ抑制により、USB通信のデータ転送エラーや途切れが大幅に減少し、ストレスのない作業環境を実現します。
2. 耐久性と安心感：高耐久設計により、長時間の使用でも安定した性能を維持。過酷な環境下でも安心して使用できます。
3. 汎用性：USB接続機器だけでなく、DC電源ラインにも適用可能なため、多様な機器や環境に対応できる汎用性を持っています。

TLP-A300は、TANI-Labが培ってきたノイズ対策技術と、ユーザーの利便性を追求した設計が融合した製品です。USB機器のパフォーマンスを最大限に引き出し、安定した動作環境を提供するこのノイズフィルタをぜひご検討ください。

ノイズ問題にお悩みの方、USB機器のパフォーマンス向上を目指す方には、TLP-A300が強力な味方となります。

スイッチング電源＋電子負荷の構成でテスト

スイッチングノイズ（電子負荷未接続）フィルタなし

20V/無負荷（ー３１ｄB）

20V/0.5A（ー２４．７ｄB）

20V/5A（ー１７ｄB）

流す電流によってノイズが入っていますが、きっとスイッチング電源と電子負荷の関係かと思います。その波形がきれいに見えていることでTLP-A300の性能がお判りいただけるかと思います。

他、TANI-Labから出荷されている商品についての重要なお知らせが最初の投稿に記載されていますのでよく読んで理解してご利用ください。

 TLP-A300 取扱説明書

製品の特長

TLP-A300は、電源ラインや信号ラインに発生するノイズを効率的に除去するために設計された高性能ノイズフィルタです。独自の設計により、広範囲の周波数帯域にわたるノイズを低減し、機器の安定動作をサポートします。

本製品はわずか17mm x 49mm x 10mm(コネクタ突起部除く)のコンパクトなサイズで設計されています。このため、限られたスペースにも容易に設置可能で、さまざまな機器や環境でご使用いただけます。また、上下それぞれに2つずつ端子台を備えており、接続が簡単で信頼性の高い配線が可能です。

TLP-A300は、最大25V8Aの電圧と電流に対応しており、産業用機器から家庭用電子機器まで、幅広い用途にお使いいただけます。優れた部品を使用しているため、長期間にわたり安定した性能を発揮します。

この製品はRoHSに対応または準拠した部品のみで構成されています。

コネクター（端子台）

裏面に幅５ｍｍの溝がある方が下流側になります。以降この溝の事をＫマークと称します。

Ｋマークをうつ伏せ状態で右に置いた場合、左の端子台は奥側が＋端子、手前側が－端子になり、電力の供給元へ接続します。右側の端子台は奥側が＋端子、手前側が－端子になり、電力の消費側へ接続します。

端子台はWurth Elektronik社製、691137710002を使用しています。適切な締め付け圧等は該当製品のデータシートを参照してください。

注意

この製品には逆接保護、過電流、過電圧等の安全装置はついていませんので、接続には十分注意をしてください。

以上が本製品の取扱説明書となります。ご不明な点がございましたら、DMでお問い合わせください。

TANI-Labから出荷されている商品についての重要なお知らせが最初の投稿に記載されていますのでよく読んで理解してご利用ください。

OWONのSPE6103を導入

今までは自作品の電源でしたが、OWONのSPE6103を導入しました。オシロスコープがOWON製だったので合わせただけです。実際５Vを出力してみたところ、良い具合にノイズがてんこ盛りだったのですがこういうものなのでしょうか。それとも個体中のハズレをひいてしまったのでしょうか。わからないので少し手を加えてTLP-C050を間に入れて使用することにしました。

ノイズ対策前　Load 1A

ノイズ対策後ACサンプリングの結果　Load 1A

これなら原型を留めたまま使えそうです。

拡大 Load 500mA

もう少し頑張ってみた結果。

どうしてもあのリンギングノイズ？が消えてくれない。

マイコンが不安定で困っているミカさんにタニ―さんがTLP A100を薦めて、うまく問題が解決したというシナリオをyoutubeにアップしました。

マイコンが不安定で困っているミカさんにタニ―さんがTLP A100を薦めて、うまく問題が解決したというシナリオをyoutube用に公開しました。プロジェクトが前に進んでいる時というのはとても気持ちがいいものです。

クラファンで支援者募集中のTLP-A100と市販されているAnker 100W充電器：実際の100W稼働に耐えられるか？

今回使用した電力供給源

Anker Prime Charger (100W, 3 Ports, GaN)

TLP-A100の100W負荷耐久テスト結果は、製品の高い信頼性と優れたパフォーマンスを証明しました。Anker Prime Charger（100W）と電子負荷を使用して実施したテストでは、内蔵ヒューズが若干の発熱を見せるものの、安定して100Wの電力供給に対応できました。また、65Wケーブルを使用して電力を供給した場合、65Wを上限で供給がストップされる仕様でした、

ほぼほぼ合ってる不思議な格安表示器の消費電力表示（おすすめ）

基板を直接サーモカメラで撮影した結果

ヒューズの発熱が確認できますが、他回路は全然問題なく１００Wを提供できています。

load 20V 0mA DIV50mV 500us

スイッチング時のスパイクかなぁ？

Load 20V 5A DIV50mV 500us

結構なノイズ具合でして、ノイズ対策は今後の課題として先送りします。

 

Load 20V 10mA 20kΩ固定

これある程度供給側のノイズがありそうですが、供給用のケーブルがApple純正の少々長めのものなので環境ノイズを受けている可能性もあります。

この結果、TLP-A100が負荷の大きい環境やプロジェクトでも安心して使用できることが確認されました。小型でありながら高耐久性を誇るTLP-A100は、プロフェッショナルやDIYユーザーに最適です。

TLP-A100紹介動画

TLP-A100はクラファンで支援者を2024/11/30まで募集中です。クラファンへのリンク＞＞ご支援よろしくお願いします。

TLP-A100 PDデバイスのクラウドファウンディングが開始

 TLP-A100: 次世代のUSB Power Deliveryモジュールが登場

TANI-Labが開発したTLP-A100は、コンパクトかつ高性能なUSB Power Delivery（PD）対応のモジュールです。プロフェッショナルからDIY愛好家まで幅広いユーザーに最適なこのデバイスは、最大100Wの電力供給を実現し、マイコン環境での使用に最適です。ノイズを大幅に低減した安定した5V出力が特徴で、リード線、MicroUSB、Type-Cでの接続が可能です。

クラウドファンディングを通じて、ぜひこの画期的な製品をお試しください。早期割引もご用意しています！

＞＞　camp-fire.jpのTLP-A100用ページへリンク

TLP-A100シリーズ取扱説明書

製品取扱説明書

はじめに

この製品は、既存のマイコンにUSB Power Delivery（PD）の機能を追加する目的で設計されています。使い慣れたマイコン環境で、最新のPD機能を活用し、より多くの電力供給と柔軟な通信が可能になります。本製品のコネクタや使用方法について、以下の説明をご覧ください。

1. 製品の特徴

PD対応：ACアダプタまたはパソコンのPD対応Type-Cポートから電力を供給できます。

柔軟な通信切り替え：自動で通信相手を切り替える機能を搭載し、複数の通信パターンに対応。

マルチ電力供給：J3およびJ4コネクタにそれぞれ異なる出力を提供し、様々な機器に対応可能。

2. コネクタ説明

2.1 コネクタJ1

用途：PD対応のACアダプタまたはパソコンに接続して電力を取得します。

接続方法：USB Type-Cケーブルを用いて、PD対応のACアダプタまたはパソコンのPDポートに接続してください。

機能：このコネクタは電力供給およびUSB通信を行います。ただし、J2に接続がない場合のみ通信を行います。PDプロトコルにより供給元より最大電圧を受電するようにします。

2.2 コネクタJ2

用途：マイコンと異なるデバイスとの通信に使用します。J1が接続されていても、J2を接続すると自動的に通信がJ2に切り替わります。

接続方法：USBケーブルを使用して通信したいデバイスに接続してください。

2.3 コネクタJ3

用途：マイコンなどの機器を接続します。

電力供給：PDの出力に関係なく、5V/1.8Aの定格電力が供給されます。

接続方法：マイコンのUSBポートに接続してください。

2.4 コネクタJ4

用途：J1から供給されたPDパワーを活用して、高電力が必要なデバイスに接続します。

構成：J4には「+」端子が3つ、「-」端子が3つ用意されています。デバイス中央が「+」、外側が「-」になります。各端子は定格3Aの電流に対応しています。コネクタはロックタイプです。一度接続すると抜けなくなります。

接続方法：「+」と「-」の端子を使用して、電力が必要なデバイスに接続してください。

3. 通信の仕組み

J2に接続がない場合、通信は自動的にJ1を通じて行われます。

J2に接続がある場合、通信は自動的にJ2に切り替わり、J1を通した通信は無効になります。

J1が接続されていない場合、J2は未接続状態となります。

4. 使用上の注意

各コネクタを接続する際は、正しい方向で接続してください。

J4の端子には、定格を超える電流を流さないよう注意してください。各端子の定格電流は2Aです。

5V出力の供給はJ3を通じて行われますが、1.8Aを超えた負荷をかけるとデバイスの保護機能が作動する場合がありますので、出力の範囲内でご使用ください。また、発熱が気になる場合は本体温度が65℃未満となるように放熱対策をしてください。

本製品は入力5A未満でご使用ください。

J2のMicroUSBコネクタとJ1のType-Cコネクタは絶縁されていませんので、同じ基準電位の状態でご使用ください。

J3のType-CコネクタとJ4の６PINは基準電圧が同じで絶縁されていません。

以上が本製品の取扱説明書となります。ご不明な点がございましたら、DMでお問い合わせください。

TANI-Labから出荷されている商品についての重要なお知らせが最初の投稿に記載されていますのでよく読んで理解してご利用ください。

革新的なコンパクトデバイス - TLP-A100 PDSinkモジュール

革新的なコンパクトデバイス - TLP-A100

・紹介動画

・あなたのマイコンにPD（Power Delivery）の力を

私たちの新しい製品は、あなたが使い慣れたマイコン環境に、Power Delivery（PD）の強力な電力供給機能を加えるために設計された高性能デバイスです。通常、PDを使うためには大掛かりなシステムが必要ですが、この製品を使用することで、従来のマイコンをそのまま活用しながら、最新のPD技術を簡単に導入することができます。

このデバイスは、PCやACアダプタからType-Cを介して電力供給を行い、さらにType-CまたはMicroUSBでマイコンと通信ができるようになっており、最大で100Wの電力を供給可能。それにより、大電力が求められるプロジェクトにも適応可能なため、既存のマイコンシステムを活かした拡張や、新たな開発を強力にサポートします。

・コンパクトなデザイン、驚異的なパフォーマンス

この製品は、外寸わずか46x53x11mm（SLA(Resin)）という手のひらに収まるサイズで、使い慣れたマイコンで高出力のPD電力を同じグランドレベルで活用できる設計となっています。多くの小型デバイスがサイズの制約で性能を犠牲にする中、このモデルは高密度設計と最先端の技術により、コンパクトさと高パフォーマンスを両立しています。どんなシステムや環境にもスマートにフィットし、ポータブルなプロジェクトにも最適です。

・超低ノイズ設計、他に類を見ないクリアなパフォーマンス

PDを使った大電力供給は、一般的にはノイズの発生が問題となることが多いですが、私たちの製品は市場の他の格安モデルと比較して、ノイズレベルを1/20から1/50にまで抑えています。これにより、精度を求められるシステムやデバイスでも、安定して動作し、優れた信号品質を提供します。長時間の使用でもストレスなく、高度なプロジェクトに取り組むことが可能です。

低ノイズレギュレーター搭載

・自社開発のmicroモジュールが支える革新の技術力

この製品の性能を支えているのは、私たちが独自に開発したmicroモジュールです。このモジュールは、PDからの大電力を効率的に制御し、既存のマイコンや回路に最適化された電力を供給します。エネルギー効率に優れており、長期的な安定性を確保するだけでなく、システム全体の寿命を延ばすことも可能です。

・最高の品質管理と安心の長寿命設計

私たちは、製品のすべての工程において妥協のない品質管理を行っています。使用する材料から製造プロセスまで、最高の基準をクリアしたこの製品は、長期使用に耐えうる設計です。高負荷時にも安定した動作を保証し、長期的な信頼性を提供します。

・プロフェッショナルとアマチュア、どちらにも最適な選択肢

私たちのデバイスは、プロフェッショナルなエンジニアからマイコン愛好家まで、幅広いユーザー層に対応しています。特に、信頼性、性能、そして静音性を重視するユーザーにとって、他の安価な製品と一線を画す選択肢となるでしょう。

このデバイスは、あなたのマイコン環境にPower Deliveryの力を簡単に追加できる革新的なソリューションです。コンパクトな設計、低ノイズ、そして自社開発のmicroモジュールによる優れたパフォーマンスにより、既存のマイコンシステムを活用したい開発者にとって、最適なツールとなるでしょう。あなたのプロジェクトを次のレベルに引き上げるために、このデバイスをぜひご活用ください。

※写真や動画にはプロトタイプの製品やイメージ画像が撮影に使用されている場合があります。

※PDのコントローラーはCH224Kを使用しています。CH224Kが対応しているACアダプタやUSBポート以外では従来のUSB動作しかできません。

※Type-CのSBU/RX/TXは未接続です。USB2.0規格のDP/DMでの通信のみをサポートします。

※Micro-USBポートはType-Cラインに対し絶縁されていません。産業用途以上のシビアな環境で厳密に対処するには絶縁する必要がありますが、今回のバージョンでは未対応です。次回バージョンを御期待ください。

TANI-Labから出荷されている商品についての重要なお知らせが最初の投稿に記載されていますのでよく読んで理解してご利用ください。

製品外観の改善に成功

 今までの課題の一つであった、部品外観の安定性及びクオリティについて大きく改善することに成功しました。この改善内容は次回の出荷から適用されます。

具体的に説明すると、製品の高さが3.2mm（±0.5）から（±0.１）まで改善されており、表面の研磨を今後は省略致します。また、外観クオリティもバリの発生頻度が大幅に減少した為、直角が出ていなかったり、水平が出ていない、基板センターからのズレが改善されました。