【应用】降压型DC/DC转换器R1243S001C-E2-FE助力智能墙壁开关设计,实现12V供电电源转换为5/3.3V

2023-09-30 世强
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智能开关是指利用控制板和电源板的组合,以实现电路智能开关控制的单元。可实现本地及远程控制,由于这种控制方式简单且易于实现,因此越来越广泛的被许多家庭采用。笔者设计的这款智能墙壁开关采用NISSHINBO(原理光微电子)公司推出的基于CMOS工艺的降压型DC/DC转换器R1243S001C-E2-FE,实现12V供电电源转换为系统需要的5V和3.3V。


R1243S001C-E2-FE的推荐工作温度范围可以达到-40~+85℃,智能墙壁开关的主要使用场景在室内,产品需求中对工作温度的要求为-20~+55℃,可以满足设计需求。

 

笔者设计的这款智能墙壁开关,采用TFT屏幕并搭配电容触摸屏,通过场景设置,不仅可以控制电源板上的负载,同时可以通过场景配置,定义对应的按键,通过zigbee模块或485总线,控制网络中的其它灯光或智能设备。


这款智能墙壁开关,主控板由FPGA模块和MCU主控两部分组成,FPGA模块负责RGB LCD的驱动及屏幕背光电路的控制,可以动态调整屏幕背光,FPGA模块还负责控制电源板上的继电器开关在过零检测电路检测到过零信号时进行系统指定的动作。MCU主控负责处理各路传感器电路的检测、触摸屏输入、485通信以及zigbee通信。LCD背光电路的输入电压为5V,由R1243S001C-E2-FE组成的12V转5V电路提供。FPGA模块以及MCU主控的供电电压为3.3V,由R1243S001C-E2-FE组成的5V转3.3V电路提供。


主控板系统款图如下:

电源拓扑图:

  

R1243S001C-E2-FE电路原理图如下:

12V转5V电路:

Vo=Vfb*(Rup+Rbot)/Rbot=0.5*20/2=5V,其中R32和R29为输出电压反馈电阻,必须采用精度为1%的电阻保证输出电压精度。

软启动设置电容Css1=C8=0.1Uf,软启动时间设置为12ms

 

5V转3.3V电路:

Vo=Vfb*(Rup+Rbot)/Rbot=0.5*13.2/2=3.3V,其中R41和R40为输出电压反馈电阻,必须采用精度为1%的电阻保证输出电压精度。

软启动设置电容Css2=C37=0.1Uf,软启动时间设置为12ms。

 

PCB实物图:

 

 

R1243S001C-E2-FE降压型DC/DC转换器的特点:
• PWM降压型DC-DC转换器
• 输入电压范围4.5V~30V
• 输出电压范围0.8V~18.0V
• 最大输出电流2A
• 振荡频率330kHz
• 反馈电压精度±1.4%
• 软启动时间可通过电容调整
• UVLO检测电压值4.0V
• 集成过热关断保护电路、锁定保护电路
• 供电电流0.7mA
• 工作温度范围-40~+85℃(满足产品需求-20~+55℃的要求)
• 封装:HSOP-8E

  

R1243S001C-E2-FE有着以上优秀的特征和性能,还可用于数字电视、DVD播放器等数字家电电源、打印机、FAX等办公自动化机器电源、便携式通信设备、照相机、录像机电源以及采用电池供电设备的电源等多个领域。


关于Nisshinbo(日清纺)

原新日本无线(NJR)株式会社和原理光微电子(原RICOH)株式会社已于2022年1月合并,并以⽇清纺微电⼦(Nisshinbo)株式会社的名义运营。日清纺(Nisshinbo)整合两家公司的优势,完善"连接一切"的技术,并努力作为一个模拟解决方案的供应商进一步成长和发展,为实现超智能社会做出贡献。

授权代理商:世强先进(深圳)科技股份有限公司
技术资料,数据手册,3D模型库,原理图,PCB封装文件,选型指南来源平台:世强硬创平台www.sekorm.com
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型号- NJM2902C,NJM2902B,NJU7076B,NJM7056,R3134,R3133,R2045,NJW2368,R1191,R5550,NJW4303,R1190,NJM2842,R3132,NJM2841,R2043,R3130,NJM2846,NJM2845,NJM2847,NJL5901AR-1,NJM5532C,NJM2901C,R5110XXX1A,R5110XXX1B,NJM393C,R5326,NJG1697EM1,R5324,R3150-A,NJU6364系列,R5560,NJU6397系列,NJW2377,NJU1206MER,NJM2855,R2051,NJM2857,NJM2856,NJW1280,NJU7098A,NJM2902CA,R5110XXX2C,R5110XXX2D,NJM390A,NJU211,R3150-B,R2061,R3150-E,NJW2344,NJM2820,R3154,R3150-F,NJM2822,R2062,R3152,NJM2821,NJW4760,RM516,NJM2823,NJM2825,NJM2828,NJG1801AKGC-A,NJM2827,NJM2829,NSNJ9200A,NJM064C,NJM391A,RS5C338A,R5106,NJU3610,R5107,R5108,R5109,R5104,R5105,NJM2151A,R3160,R5101,NJM2831,NL6010,NJM2830,NA2100,NJM2835,NL6011,NJM2837,NJM2836,NL6012,NJM2839,NJL5902R,R1155,NJG1669MD7,R1154,NJW4107,NJU72501,NJW4106,NJW4105,NJM2570A,NJW4104,NJW4100,R1150,NJM2801,NJM2804,NJM2806,NJM2805,R5528,NJM062C,R5524,R5527,R5520,NJW4109,NJG1684ME2,NJW4108,R5523,NJW4118,NJW4116,NJW4113,R1163,R1160,R1161,NJW4111,NJW4110,NJW4351,NJM2815,NJM2816,NJM12877,NJW4162A,NJU7381A,NJG1108HA8,NJM2904CA,R3114,R2025,NJM2819A,R3112,NJG1617K11,R3111,R5538,R2023,R3118,R3117,NJM2904C,R5533,R3116,NJM2904B,NJG1144KA1,R1170,R3200X064A,NJMOP177,R1173,NJM2374A,R2262,NJW1298,NJW4321,R1171,NJW4320,R1172,NJM78M00S,NJM2903C,NJU7382A,NJM084C,RN5T618,R2033,NJG1801BKGC-A,R5542,R5543,R1180,R5540,R5541,NJM2373A,NJG1657MD7,NJW2392,NJM12856,NJU7365,NJU7366,NJU7367,NJU7092A,NJM2879-H,NJU7364,NJM2748A,RP600,MUSES8832,RN5U700,RP602,RP604,RN5T614,RP605,NB7200,NJU7360,R1801,NJU7356,NJU77572,R1800,NJM41001T,RN5RZ,NJU8759A,NJU7093A,NJU6368系列,NJU7116,NJL6402R-2,NJU7118,NJU7119,NJM2505A,NJU6322系列,NJW1200,NJG1740MHH,MUSES8820,RN5VD,NJU7387,NJU72090,R1810,NJU7141,R3200X002X,NJU7384,NJU7385,NJU7386,RC5T519,NJU72097,NJU6311系列,RM590,NJU7380,NJG1730MD7,NJU9555,NJM17431,NJM2769B,NJU77550,NJU7091A,R3200X001X,NJU77552,NJU77551,NJU77554,NJU6377系列,NT1189GDAE3S,NJU9103,RC5T619X,NJU9102,NJU9101,R5117,R5114,NJM2880,R5115,R5116,NJM2882,NJM2881,R5110,NJM2884,R5111,R3121XXXXG,NJM2883,NJM2641,R5112,NJM2886,NJW1230,NJM2885,R5590,NJM2888,NJM2646,NJM2887,NL6002,R3121XXXXA,NT1191GEAE3S,NJM2407,R3121XXXXE,NJM8191,NJM8190,NJU6063,NJU7394,RM517,RV5C348B,NJU6366系列,NJG1812ME4,NJM2893,NJM2173A,NJM2892,NJM2894,NJW1241,NJW1240,NJG1812AMET-A,NJU7392,NJU6062,NJU6061,NJU6222系列,NJU77580,NJU77582,RN5RF,NJU6402B,NJM2860,NJM2862,NJM2861,NJL5909RL-4,RN5RL,NJM2864,NJM2863,RN5RK,NJM2866,NJG1682MD7,NJM2865,NJM2868,NJU7181,NJM2626,NJM2867,NJM2627,NJL5830R,RN5RT,NJL6195R,NJW2307,NJM2749A,NJM2871,NJM2870,NJG1159PHH,NJW2311,NJM2872,R3121-A,NJM2875,NJM2874,NJM2877,NJM2876,R3121-E,NJU6080,NJM2879,NJM2878,R3121-G,NJG1816K75,NJG1143UA2,NJU7640,NJM14570,NJU6311,NC2700M,NJM2288,NJM2287,RP200,NJL5513R,RS5C372A,RP201,RS5C372B,RP202,NJW1143A,NJU7630,NJU7631,NJU7632,NJM2872A,NC2701M,NJU71074,NJM8830,NSVS1231,NJM2299,NJM2059,NJM2058,NJM2872B,NJG1145UA2,NJG1814MD7,NJU8759,NJU71041,NJG1146KG1,NJMOP1772,NJU8758,NJW1142A,NJU71044,NJW4305A,NJM5532,NJM084CA,NJM8801,NJM2871A,NJL6193R-3,NJM2871B,R3120XXXXE,NJU6323,NJU6322,NJU6321,R3120XXXXA,NJU7650,NJG1186PJL-A,NJU6324,NJW1933,NJM2275,NJM2274,NJM2278,NJM1431A,NJL6407R,NJM3414A,NJL6502R-1,NJM14558,NJU7200,NJU7201,NJU7202,NJM2768B,NJU7680,RP402,NJG1151MD7,NC2600,RP400,RP401,NJU7098AF1-C,MUSES72323,NJU3719A,NS1101,NJU7670,NS1102,NJU6324系列,NJU7677,NJM78M00,NJM41005T,NJG1818K75,NJM358C,NJL5510R,NJU7222,NJU7223,NJG1648HB6,NJL6401R-3,NC2702M,NJU6377,NJU6376,NJU7221,NJL5313R,NJM082CA,NJU7211,NJU6363,NJU6360,NJU7691,NJU6367,NC2703M,NJU6366,NJU6365,NJU6364,NJU6369,NJU6368,NJU8789,NJM358CA,NJU77903-Z2,NJU7690,NJU077,R1232,NJM2586A,RN5C752,NJD3015,RN5C750,NJM064CA,NSVS1093,NJW4148,R5111XXX1A,R5111XXX1B,NJW4142,NJW4141,NJW4382,NJW4140,NJW4750T1,NJM45001,NJW4381,R1243,R5601,R5602,R1242,NJU72322,R1245,NJG1186PJL,R5111XXX2D,NJU72315,NJW4615A,NJU72750A,NJM2561B,NJG1800NB2,R1240,NJM2561A,R5111XXX2C,NJW4155,NJW4154,NJW4153,NJM13403,NJM13404,NJU7388B,NJG1739K51,R5617,R5619,R5612,R5613,NJM393CA,R5610,R5611,NJW4119,NJW4128,NJU72751A,NJW4810A,NJM2584A,NJW4122,NJW5211,NJW5210,NJW4120,MUSES72320,NJG1173UX2,NSTS9116A,NJW4152-AB,NJD3004,NJU71091T1,NJD3007,NJG1801K75,NJW4138,NJM2583A,NJW4375,R1260,NJW4133,NJW4132,NJL6195R-W,NJW4372,NSTS9117A,NJU7386A,ND1160,NJU7606,NJM2566A,NJU7600,RN5C713,NJU7601,NJU7602,RN5C711,NJW1871A,RN5C716,NJM062CA,NJW4188,NJW4187,NJU7367A,NJW4186,NJU4051B,NJW4185,NP8700,NJW4184,NJW4183,NJW4182,NJW4181,NJU7367B,R1207,NJW4190,R1208,R1205,R1206,R1200,NJU71031,NJG1127HB6,NJG1156PCD,NJMOP2277,R1203,R1204,NJU71032,R1202,NJU77806,NJG1666MD7,NJW4196,NJW4191,R1218,NJU7620,NJU4053B,NJM2060,R1210,R1211,R1214,R1215,R1212,R1213,NJM2068,NJU3711A,NJM339C,NJW4161,ND1130,NJW4160,NJG1686MHH,NR1700,NJU7610,R1225,NJU72344,NJU72343,NJU6394系列,R1223,NJU72342,R1224,NJU72341,R3150XXXXE,R3150XXXXF,NJW4177,NJU4052B,NJG1117HA8,NJW4175,NJW4172,NJW4171,NJW4170,NJU3712A,R3150XXXXA,R3150XXXXB,NJM41031,NJU7870-Z2,NJM41033,NJM8020,NJU7086,NJM2903CA,NJM41035,R5114XXX2,R5114XXX1,NJU7391A,NJU7089,R5436,R5437,R5438,NJM8021,R5439,R5432,R5433,R5434,R5435,NJG1187KG1,NJW1159,NJM2723,NJM2725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Nisshinbo(日清纺)车载用芯片选型指南(中文)

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型号- R1515,R1516,R1513,R1514,NJW4182-T1,R1517,NJU7089,R1518,RP115-A,R1513-K,RP130-A,R3134,R1511,R5109-J,R1510,R1191,NR4250-P,NJG1187KG1,NJW2369,R1513-A,R5109-A,R1190,NSNJ9205,R3120XXXXA-A,R1526,R3151XXXXE-A,R1524,R1525,R3119XXXXA-J,NV3601-P,NJU7077,NJU7870,R1524-K,NA1150,NSNJ9208,NC2905-P,R3500-A,R8156,R1524-A,R8153,R8152,R1273-A,R3500-K,R8155,R8154,RN5T569,R3150XXXXB-J,R8151,RP550,NV3601-Q,R8150,NJG1814MD7,R1245-J,NJG1175KG1,NJU77701,NJG1159PHH-A,RP108,R3154,R3152,NJW4760,R3151,R1260-A,R8160,NJG1801AKGC-A,NJG1182UX2,R1260-K,R1245-A,NJW4106-T1,R3120XXXXE,R3151XXXXF-A,NV3600-P,NJU7890,NSNJ9200A,NV3600-Q,R3120XXXXA,R1540,R5106,R5107,R1525-K,NJG1804K64,R5108,R5109,NJG1150UA2,R5104,R5105,R1540-K,NJG1815AK75-A,R3160,NJU72015,R1525-A,R1272-A,R5114-K,NJW4171-T1,R1540-A,R1272-K,NL6012,R5114-A,R8315XXXXA,NJW4105-T1,RP550-A,NV3601,R8315XXXXB,R8315XXXXE,R1560-A,R8315XXXXF,NV3600,NJG1681MD7,R1276,NJG1669MD7,R1511-K,NJG1155UX2,R1278,R1560-K,NJW4107,NJW1871,NJW4106,NR1640,NJW4105,NR4252-P,NJW4104,R1272,NJM2369,R1511-A,R1273,R8300XXXXA,ND1433,R1270,R1150,R1271,MUSES8920A,R8300XXXXE,R8300XXXXG,NR1640-Q,NR1640-P,NJM41001,NJM41005,R5524,R5115-K,R8359,R8358,NJG1684ME2,R5523,R8355,RN5T5611-K,NJW4116,R8357,R8356,R1163,R1271-A,NJW4110,NR1700-P,NJG1818K75,NJM2815,NJM2816,R1271-K,RP510,R5115-A,NP8700-P,PR550,R1561-A,R3118,R3117,R3116,NJM2904B,R1561-K,NJG1144KA1,NJM8208,R1290,R3152-A,R1170,NJW4203,NR4254,R1294,R1171,R1172,NJM2903,R8360,R3152-K,RN5T569-A,RP108-A,R1278-K,NJU72060,NJU71091,NR4250,R5116-K,NJG1801BKGC-A,NJU71094,NR4252,R3121XXXXE-A,NJM11100-T1,R1500,R1501,R1180,NT1192FAAE1S,R3121,R3121XXXXE-K,R1270-A,NJM2119,R1270-K,R5116-A,R1278-A,NJW4750-T1,R3150XXXXA-J,NP4271,R1517-K,NJM2879-H,R3117-A,R5105-J,RN5C750,RP111-A,R1517-A,RP510-A,R1114,RP510-K,NR4254-P,R3120XXXXE-A,NJW4142,NJW4140,RP111-J,R5105-A,NC2905,NJU77572,NJG1187AKGC-A,R3151XXXXA-A,NC2780-P,NJU8759A,NC2780-Q,NJU7907A,R5117-K,R1245,R3119XXXXE-J,NJG1186PJL,R5117-A,NJW4830,R3150XXXXF-J,RP506-A,NJM11100,NJG1809ME7,NJW4154,RP154,RP506-K,NJU72090,NJM8080,RP171-J,R1518-K,R3154-R,R3116-A,NJU72097,R5106-J,NJG1802K51,NJM8087,NJW4119,R1518-A,RP171-A,R5106-A,R3154-A,R1130,RP506,NJM12884,NJG1173UX2,RP170,RP171,R1276-K,R3151XXXXB-A,NJU77552,R3121XXXXG-A,NJG1801K75,NJM8532,R1276-A,R5110-K,NT1189GDAE3S,R3121XXXXG-K,NJW4133,R1260,NJW4132,R5110-A,NJU7046,NJU7047,NJU77242,RP132-J,NJG1170UX2,R3119XXXXA,NJW4152-BA,R3119XXXXE,R5117,R5107-J,NJG1806K75,RP132-A,NJG1817ME4,R5114,NJW1871A,R5115,R5116,R3160-A,R5110,R5107-A,R5111,R3121XXXXG,R5112,RN5T5611,R3121XXXXA,NP8700,NT1191GEAE3S,NJG1815K75,R3121XXXXE,NJW4182,NJG1169UX2,NJU7367B,R3151XXXXE,R1526-K,R3151XXXXF,R3151XXXXA,R1560,R1561,R3151XXXXB,NJW4868,R3500,R1526-A,NJW1241,NJW1240,R5111-K,NJG1812AMET-A,NJW4750,R3160-K,RP111,R5111-A,RP115,NJU77582,R3118-A,NJW4107-T1,RP154-A,R1211,R5108-J,NJG1161PCD,R5108-A,NC2780,NJW4841,NJG1682MD7,NJU7907B,R3118-K,NR1700,NJU7057,NJW4175-T1,R3121XXXXA-A,NM12884-H,R3121XXXXA-K,R3150XXXXE,R3150XXXXF,R1580,R5112-K,NJU77903,NJM2879,RP130,NJW4175,NP4271-P,RP132,R5112-A,R3150XXXXE-J,NJW4171,R3150XXXXA,R3150XXXXB

选型指南  -  NISSHINBO  - 2023/3/29 PDF 中文 下载

RP510L Series AEC-Q100 4 A Forced PWM Step-down DC/DC Converter with Synchronous Rectifier for Automotive Applications

型号- RP510LXX4G,RP510LXX4H,RP510LXX1G,RP510LXX1H,RP510L001J,RP510L004J,RP510X30XX,RP510X12XX,RP510X11XX,RP510X10XX,RP510LXX$$-TR-#,RP510L001N,RP510X15XX,RP510L004N,RP510X33XX,RP510X13XX,RP510X08XX,RP510X18XX,RP510L,RP510L SERIES

数据手册  -  NISSHINBO  - 2024/9/12 PDF 英文 下载

日清纺DC/DC转换器选型表

日清纺(NISSHINBO)DC/DC转换器具有高精度宽广的工作电压范围等特点,最高输入电压达60V,耐压80V,最高输出电流达14A,输出电压精度:0.9%-5%,拓扑包括降压、升压、反相、回扫和降压-升压类型

产品型号
品类
最小输入电压(V)
最大输入电压(V)
输出电压精度(%)
封装
拓扑结构
NJW1871R
DC/DC转换器
2.5V
40V
1%
MSOP10(VSP10)
升压/回扫

选型表  -  NISSHINBO 立即选型

NISSHINBO DC/DC转换器选型表

NISSHINBO提供DC/DC转换器多封装选型,选型范围:输出电压0.35V~60V,输出电压精度0.9%~5%,输出电流100mA~14000mA.

产品型号
品类
最小输入电压(V)
最大输入电压(V)
输出电压精度(%)
封装
拓扑结构
NJW1871R
DC/DC转换器
2.5V
40V
1%
MSOP10(VSP10)
升压/回扫

选型表  -  NISSHINBO 立即选型

R1278S Series AEC-Q100 Grade 1 30 V, 2 A Synchronous PWM Step-down DC/DC Converter for Automotive Applications

型号- R1278S-AE,R1278S003A,R1278SXXXX,R1278S003C,R1278S,R1278S-KE,R1278S SERIES,R1278S003∗-E2-#E

数据手册  -  NISSHINBO  - 2024/9/12 PDF 英文 下载

【产品】专为IoT和可穿戴设备设计的300nA超低静态电流升降压DCDC转换器——日清纺RP604

Nisshinbo(原理光微电子)的RP604升降压DCDC转换器是产品系列的一个受欢迎的产品,非常适合电池供电的便携式应用。极低的功耗是它的特色。工作电压范围为1.8至5.5 V,在降压模式下提供高达300mA的电流。

产品    发布时间 : 2023-07-31

数据手册  -  NISSHINBO  - 230525 PDF 英文 下载 查看更多版本

R1275S Series AEC-Q100 Grade 1 30 V, 2 A Synchronous PWM Step-down DC/DC Converter for Automotive Applications

型号- R1275S SERIES,R1275S,R1275S-AE,R1275S003*-E2-#E,R1275S003A,R1275S003C,R1275S003X

数据手册  -  NISSHINBO  - 2024/9/12 PDF 英文 下载

【经验】日清纺降压型DC/DC转换器R1245N001G-TR-FE用于光模块测试板输出电压偏低问题分析

R1245N001G-TR-FE是日清纺的一款采用CMOS制造工艺的降压型DC/DC转换器,输入电压范围为4.5V~30V。用户在光模块测试板上用R1245N001G-TR-FE实现6V转5V,测试中发现实际输出电压偏低,本文将具体分析此问题并给出解决办法。

设计经验    发布时间 : 2022-02-28

【IC】和汽车电子更配的高效降压型DC/DC控制器R1272S震撼来袭,可提供0.7~5.3V输出电压

日清纺R1272S是一款广泛应用在汽车领域的同步降压型DC/DC控制器,可提供0.7~5.3V的输出电压,工作电压最高可达34V;R1272S内置了一个可调振荡器,一个PWM控制电路,相位补偿电路,软启动电路,保护电路,电压调节器。

产品    发布时间 : 2023-11-17

【产品】 1A PWM/VFM 双路降压型DC/DC转换器RP550K001A,待机电流最大仅10μA

Nisshinbo (日清纺)RP550K001A是一款基于CMOS的带有同步整流器的1A*1双路降压DC/DC转换器。 其内部单个转换器由振荡器、参考电压单元、误差放大器、开关控制电路、软启动电路、锁存型保护电路、欠压锁定(UVLO)电路、热关断电路和开关晶体管组成。

产品    发布时间 : 2023-12-05

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品牌:NISSHINBO

品类:DC/DC Converter

价格:¥1.5680

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品牌:NISSHINBO

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品牌:芯谷科技

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品牌:芯谷科技

品类:DC-DC CONVERTER

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品类:DC-DC CONVERTER

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品类:同步降压电源模块

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品类:降压型开关稳压器

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品牌:NISSHINBO

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品牌:NISSHINBO

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可烧录IC封装SOP/MSOP/SSOP/TSOP/TSSOP/PLCC/QFP/QFN/MLP/MLF/BGA/CSP/SOT/DFN;IC包装Tray/Tube/Tape;IC厂商不限,交期1-3天。支持IC测试(FT/SLT),管装、托盘装、卷带装包装转换,IC打印标记加工。

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波导隔离器定制

可定制波导隔离器频率覆盖5.5GHz~110GHz,插损损低至0.25dB、隔离度、正向方向功率、封装尺寸参数。

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