在音频波束成形和外科手术机器人等新兴市场中，接近传感器实现了自主性和自动化、安全操作以及高能效。
接近传感器在系统设计中非常普遍，因此不太经常遇到“是否需要接近传感器”这一问题，而更常见的是哪种类型能满足设计目标。在开发新技术时，合适的解决方案并不总是很直观。其中，考虑规格十分重要，尤其是终端设备特性，以此来确定系统设计应该采用哪种传感技术。
自主性和自动化
人数统计、跌倒检测和避障是接近传感器的主要用例。人数统计颠覆了零售分析，无需摄像头即可测量店铺的客流量并减轻客户的隐私顾虑。扫地机器人可以检测自身环境以避免从楼梯上摔下来，而具有避障功能的无人机导航系统可以在树木周围穿梭，并在 50 米的范围内避开电线和其他障碍物。
对于需要自主性和自动化的应用，两个重要的因素是距离和视场，但这两者之间需要权衡。更宽的视场通常意味着更短的传感距离…
随着全球新车安全评鉴协会的安全等级和法规对主动安全功能的要求日益严格，安全性已成为当今车辆的一项不可或缺的特性。全球汽车制造商不断增强其车辆内的高级驾驶辅助系统 (ADAS) 功能（包括自动紧急制动 (AEB)、自适应巡航控制 (ACC) 和高级车道居中），从而满足这些安全要求并致力于实现更高水平的自动驾驶。为了支持这些功能并满足安全法规，汽车周围的雷达传感器的数量正在增加。
不断发展演进的汽车架构
汽车系统设计人员解决 ADAS 功能实现问题的一个方法是重新考虑电气和电子系统架构的结构和集成。如今的典型架构是边缘架构，它由高度智能的雷达传感器组成，通过控制器局域网或 100Mb 以太网接口将处理后的数据流式传输到 ADAS 电子控制单元 (ECU)。这些传感器专为高性能而设计，包含一个处理器以及一个用于执行距离、多普勒和角度快速傅里叶变换…
对于混合动力汽车 (HEV) 和电动汽车 (EV)，电池管理系统 (BMS) 中的配电系统可为车辆的核心功能供电，还可提供安全断开高电压或高电流事件的机制。随着对更高电压、电流、效率和可靠性的需求持续增长，配电系统的两个核心组件（高压继电器和断开保险丝）面临越来越多的设计挑战。图 1 展示了高压继电器和断开保险丝的概览。
图 1：BMS 配电系统中的电池断开保险丝和高压继电器
在紧急情况下，不可复位的电池断开保险丝将激活，断开电池与车辆其余部分之间的连接。高压继电器（也称为接触器）会在正常运行期间连接和断开整个 HEV 或 EV 的电源线。在本文中，我们将讨论接触器和断开保险丝驱动器领域的新兴技术，这些技术有助于使 BMS 变得更加智能、安全和高效。
实现快速可靠的电池断开系统
在发生碰撞时，需要切断下游系统的电源…
作者：Sveinn Jia
摘要
TPS54339是TI于2013年推出的基于D-CAP控制模式、输入电压4.5V-23V, 3A 的同步整流的BUCK Converter, 广泛应用于低压系统中。本文主要介绍一则故障案例，通过本案例的分析，给出D-CAP控制方式下FCCM模式器件，当备用电源电压高于BUCK预设输出电压时，存在的风险，实验测试结果，以及规避该风险的方法。
背景介绍
客户使用FCCM模式的TPS54339DDAR器件，用于12V转5V，同时有备用电源的需求，备用电源经由开关电路S1连接到BUCK的输出母线上。当检测到TPS54339输入电压低于10V时，开关电路S1闭合，系统由备用电池供电。
图1： 系统框架图
备注：
BUCK 设置的输出电压称为V_target
BUCK端实际的输出电压称为V_out;
备份电池电压称之为V_…
作者： Sales and Marketing/Shenzhen China——Zoe Yang
Abstract
TXB0104是应用在AM3352（Sitara MCU/MPU等）和EMMC (嵌入式多媒体存储卡)芯片之间通信的双向自动检测电平转换芯片。当系统的软件资源配置不足，需要电平转换芯片自己识别信号传输方向的时候，需要注意外部硬件设计，不然可能会出现挂载时好时坏的失效情况。
问题背景：
EMMC与AM3352挂载失败，定位为TXB0104工作异常。实测中发现如图中线路所示：
作者：South China FAE Skylar Li
在白色家电领域，降压转换器的应用非常广泛，为了实现不同的功能就需要不同的电源轨。TPS54202 器件是一款在家电领域应用非常成熟的具有两个集成 N 沟道 MOSFET 的 28V, 2A的同步降压转换器，通常用于12V转5V或者3.3V的电路给MCU 或者运放等芯片供电。这颗芯片经过优化的内部补偿网络较大程度地减少了外部元件数量，并简化了控制环路设计。
在最终产品量产之前，通常会对电源芯片进行各类的测试，比如把热电偶粘在电源芯片的塑壳上来做温升测试，或者用天线靠近电源芯片检测无线电对芯片干扰。这些测试引入的噪声有时会影响芯片的正常输出，因此减小噪声对芯片以及整个系统的正常工作至关重要。接下来介绍两个具体的噪声对TPS54202应用的影响的案例及其应对方法。
案例一：用热电偶布在TPS542…
机器人系统可自动执行重复性任务，承担复杂而费力的作业，并在对人类有危险或有害的环境中工作。集成度更高、性能更强的微控制器 (MCU) 可实现更高的功率效率、更平稳安全的运动以及更高的精度，从而提高生产力和自动化水平。例如，更高的精度（有时在 0.1mm 以内）对于处理激光焊接、精密涂层或喷墨或 3D 打印的应用非常重要。
机械臂的轴数以及所需的控制架构类型（集中式或分布式）决定了适合该系统的 MCU 或电机控制集成电路 (IC)。现代工厂组合使用具有不同轴数和运动自由度（在 x、y 或 z 平面上移动和旋转）的机器人，以满足不同制造阶段的需求；因此，整个工厂车间采用不同的控制架构。
在选择 MCU 时，选择具有额外性能余量的MCU能够在未来实现可扩展性和支持附加功能。在设计过程中，提前规划可扩展性和附加功能也可以节省成本和时间，降低复杂性。
本文将探讨集中式和分布式（或称分散式）这两种电机控制架构，以及实现这两种架构的…
太阳能和风能为电网带来了可再生能源，但供需不平衡的问题成为影响此类能源利用率的主要限制因素。虽然太阳能在中午很充足，但此时的用电需求不够高，所以消费者的用电成本仍然居高不下。
电网储能、家用储能、和工商业储能系统 (ESS) 可以在白天收集太阳能和风能等可再生能源的能量，并在需求高峰期或电网电价较高时释放储存的能量。通过储存能量供高峰时段使用，储能系统可以稳定电网并降低能源成本。
与电池储能系统（简称 BESS，这是较常见的一种储能系统）相关的设计挑战包括：1) 安全使用；2) 精确监测电池电压、温度和电流；以及 3) 电池之间和电池包之间强大的均衡能力。下面详细介绍这些挑战。
挑战 1：安全
第一大挑战是在电池储能系统的整个生命周期内保持电池安全，这一周期通常超过 10 年。电池储能系统应用通常使用锂离子 (Li…
消费者希望日常携带的各种电子设备能够配备便携、快速和高效的充电器。随着大多数电子产品转向 USB Type-C® 充电器，越来越多的用户希望可以使用紧凑型电源适配器为所有设备充电。
在设计现代消费级 USB Type-C 移动充电器、PC 电源和电视电源时，面临的挑战是如何在缩小解决方案尺寸的同时保持甚至提高功率水平。德州仪器的低功耗氮化镓 (GaN) 器件有助于在各种最流行的拓扑中解决这一问题，同时提供散热、尺寸和集成方面的优势。在过去的几十年里，随着 GaN 等宽带隙技术的发展，交流/直流拓扑也出现了新的改进，旨在改善效率和功能。本文将深入探讨这些器件在此类应用的流行拓扑中的优势和兼容性，以及一些令人心动的新拓扑。
利用 ACF 和 AHB 拓扑更大限度提高效率和功率密度
一些新开发的半桥拓扑可以优化效率，同时提供可变输出电压能力。如图 1…
你是否曾想过在微控制器 (MCU) 驱动应用程序中添加投影显示？想象一下，在家用电器中使用投影显示器来提供易于交互、色彩明艳且功耗更低的界面，同时能够不占用传统 LCD 或薄膜晶体管那么多的空间。
自由形式投影显示器使设计人员能够添加创新型人机界面 (HMI)，且无需边框和按需显示，使得在不使用时能够保持界面清晰。利用 DLP® 技术，设计人员可以在紧凑的空间中添加投影模块，并在不增加系统尺寸的情况下显示更大的图像。
为了帮助设计人员开始创建此类显示器，德州仪器 (TI) 开发了一种投影显示评估模块 (EVM) 设计——DLPDLCR160CPEVM，适用于使用 DLP160CP DLP Pico 芯片组和 MSPM0G3507 MCU 的 MCU 应用，如图…
作者：Keith Kunz
随着电池供电型应用的激增，人们对质优价廉的电池和电池包的需求持续猛涨。电池制造商们不断采用新的化学物质，推出更小的尺寸，新的、复杂的限制和要求也随之产生，但是对电池基本功能的要求未曾改变，即：在不影响系统性能的前提下，延长运行时间和货架期。
更大程度降低静态电流 (IQ) 是降低功耗进而延长电池寿命的优先选择。器件的 IQ 是电池处于待机模式或者轻负载运行时流出的电流或消耗的电量。IQ 能大幅影响器件的能效。在电池供电型应用中，要想在无负载或轻负载运行时实现高能效，就需要实施电源管理解决方案，在维持超低供电电流的同时，严格控制输出。
如今的很多设计仅需要几纳安的 IQ，这个功能惠及很多需要长时间待机运行的应用，大到电动汽车 (EV)，小到电动工具和各类耳机。由于这类系统超过 99% 的时间都处于待机模式，因此，待机或睡眠模式下的 IQ 是电池寿命的限制因素。优化直流/直流转换器、低压降稳压器 (LDO…
在过去十年内，雷达传感技术开始逐步替代传统的汽车传感方式。雷达传感技术具有多项优势，例如可以进行远距离检测，具有更高的分辨率和精度。因此，雷达传感技术被广泛应用于驾驶安全功能、自动驾驶和高级驾驶辅助系统。
雷达技术能够直接测量对向物体的距离和径向速度，且在阴晴雨雪等各类天气状况下均不受干扰，这正好符合了新车碰撞测试 (NCAP) 的要求。随着汽车雷达市场的不断扩张，角雷达技术也得到了迅速发展。
角雷达安装在汽车前后四个角上，能够感应通过低带宽网络（例如控制器局域网灵活数据速率 (CAN-FD)）发送的输出物体数据，以便雷达直接处理。角雷达可辅助许多应用，包括自动变道和侧向来车辅助、盲点检测、防撞、行人检测和车距预警。
然而，设计一款可靠的角雷达应用颇具挑战性，特别是在电源设计，因为雷达传感器通常需要特定的噪声和纹波水平、供电能力和散热来避免影响射频…
前置摄像头是高级驾驶辅助系统 (ADAS) 的重要组件，尤其是鉴于现在的新车碰撞测试要求将自动紧急制动和正面防撞作为汽车的标准功能。前置摄像头有助于实现其他 ADAS 功能，例如自适应巡航控制、行人检测、车道保持辅助和交通标志识别。
图 1 中的示例演示了如何使用摄像头进行物体检测以启用 ADAS 功能。
图 1：使用摄像头进行实时处理
为了执行视觉预处理、深度和运动加速或 AI 网络处理等处理任务以支持 ADAS 功能，系统中的片上系统 (SoC) 需要高效的电源。在设计 ADAS 前置摄像头时，面临以下四大电源挑战。
挑战一：小尺寸解决方案
由于前置摄像头位于挡风玻璃上，因而对其尺寸有严格的要求。摄像头模块可以包括一个或两个摄像头：一个用于提供更宽的视野或更高的分辨率，另一个用于观察更远的距离。
虽然市场上大多数应用中使用的是单摄像头模块，但双摄像头模块正越来越流行…
作者：Scarlett Cao
关键物料：UCC21750-Q1, UCC5880-Q1
TI 针对新能源电驱应用场景的明星产品有不带 SPI接口的智能驱动UCC21750-Q1系列和带SPI接口的 ASILD功能安全驱动UCC5880-Q1系列。UCC21750-Q1具有DESAT保护、内置米勒钳位、隔离采样通道、针对短路过流故障的/FLT pin及针对供电电源的RDY pin输出。UCC5880-Q1为TI的第二代功能安全栅极驱动芯片，具有可调驱动电流，丰富的诊断保护功能和优异的鲁棒性。UCC21750-Q1有一个隔离采样通道，UCC5880-Q1具有两个隔离采样通道，可以用于采样模组温度，DC link电压等应用场景。本文主要介绍隔离驱动芯片的采样的应用方法和精度分析。
1. 隔离采样通道介绍
驱动的隔离采样通道通常为模拟信号输入…
作者：Brian Wang
TM4C129x系列是TI 推出的通用MCU 产品，该产品具有120Mhz Cortex M4F核，最大1MB的Flash 空间以及灵活多样的通信接口。同时该产品的内置Ethernet PHY，可支持高集成度、低成本的以太网通信。片上丰富的资源使其非常适合作为储能等新能源应用的House Keeping MCU 来使用，配合TI 的BMS采样AFE及实时控制芯片C2000共同完成储能系统所需要的采集、监控、控制等一些列功能。
近年来，随着储能等新能源应用的飞速发展，各类行业标准不断发展和健全，对储能系统的安全性也提出了越来越高的要求。而作为储能系统的控制中枢，对于MCU 在故障状态下的安全也提出了新的要求。例如IEC60730最先对家储产品提出当MCU 晶振失效，系统需要能够安全地断电， 这就需要MCU…
分辨率是显示器的一项重要技术指标。对于投影仪来说，更高的分辨率可以使图像更逼真、细节更丰富，从而提升观看体验。
不过，高分辨率 1080p 和 4K 超高清 (UHD) 投影系统导致物料清单成本较高，使得这类投影仪对于许多消费者来说遥不可及。鉴于此，本文将重点介绍两种产品设计人员可以采用的方法来将成本更低、尺寸更小的高分辨率移动投影仪推向市场。
移动投影仪的成本主要由两个设计考虑因素决定：显示芯片组和光机系统。
借助可实现 1080p 或 4K UHD 分辨率且低成本的显示芯片组，产品设计人员和投影仪可以满足现代流式传播的内容、视频游戏（见图 1）和笔记本电脑的高分辨率标准，同时为消费者提供一个新的入门级产品类别。
图 1：电池供电型 1080p 移动智能电视支持随时畅玩游戏
影响投影系统成本的另一个重要因素是光机系统，包括照明架构和热管理…
在德州仪器技术文章“低功耗 60GHz 毫米波雷达传感器如何在更多应用中实现高精度传感”中，我们讨论了 60GHz 毫米波(mmWave) 雷达传感器如何在工业和消费电子应用中实现高精度传感。在本文中，我们将探讨低功耗 77GHz 雷达传感器如何在其他具有挑战性的应用中帮助实现可靠且准确的传感。
77GHz 频段的雷达传感器通常用在盲点检测和自动紧急刹车等高级驾驶辅助系统传感应用和工业液箱的液位变送器中。但如今，非公路用车辆、电动自行车、自行车和停车场道闸对接近和距离感测的需求正不断增加。在上述应用中，这些传感器可以帮助实现更安全的工作环境，并提高操作过程中的舒适度和效率。
工业液位传感器
准确可靠的液位测量对于石油和天然气、化工和石化、饮用水和废水管理、食品和饮料、制药以及采矿行业至关重要。采用 77GHz 频段毫米波雷达的雷达传感器有助于实现高精度和分辨率…
电动汽车 (EV) 充电行业正在快速增长。随着消费者、行业和政府要求使用更环保、更可持续的交通工具，电动汽车充电基础设施必须更加高效和便捷。
与直流充电器不同，交流充电器不使用堆叠式电源模块，因此结构更紧凑，成本更低。其单一的电源模块架构限制了它们在公共充电站的使用，因为它们无法在合理的时间范围内提供所需的电量。相反，其 22kW 的充电速度更适合充电时间更久的家用场景。它们受欢迎的另一个原因是，有些交流充电器只需要一个标准插座。交流充电器利用电动汽车的车载充电装置将交流电转换为直流电。
直流充电器中的堆叠式电源模块可加快充电速度至 360kW 以上。堆叠式电源模块缩短了总充电时间，但增大了充电器的尺寸，更适合公共充电站而不是住宅。直流充电器在充电器内部将交流电转换为直流电，因此该充电器可直接连接电池…
对于工程师来说，当不同的工程有不同的电池充电需求时，设计使用可充电电池并为消费者提供出色充电体验的应用可能具有挑战性。如果对每个应用使用专用的电池充电器，会增加设计时间，因为您必须重新设计、调试和重新鉴定每个新电路。
试想一下，能否通过选择适用于各种工程的电池充电器来尽可能地减少开发时间？具有宽输入电压 (VIN) 和输出电压 (VOUT) 范围的单电池充电器集成电路 (IC) 使您能够在具有不同输入适配器和电池配置的各种应用中使用相同的充电器，从而帮助缩短开发时间。
除了帮助缩短设计时间外，使用宽 VIN 和 VOUT 充电器还可助您探索太阳能和双向充电等新技术，从而优化消费者的充电体验。本文将介绍宽 VIN 和 VOUT 降压/升压电池充电器的优势。
使用单个电池充电器 IC 为多种设计提供支持
电动自行车电池充电系统设计便是一个通过对不同车型使用相…
对于工程师来说，当不同的工程有不同的电池充电需求时，设计使用可充电电池并为消费者提供出色充电体验的应用可能具有挑战性。如果对每个应用使用专用的电池充电器，会增加设计时间，因为您必须重新设计、调试和重新鉴定每个新电路。
试想一下，能否通过选择适用于各种工程的电池充电器来尽可能地减少开发时间？具有宽输入电压 (VIN) 和输出电压 (VOUT) 范围的单电池充电器集成电路 (IC) 使您能够在具有不同输入适配器和电池配置的各种应用中使用相同的充电器，从而帮助缩短开发时间。
除了帮助缩短设计时间外，使用宽 VIN 和 VOUT 充电器还可助您探索太阳能和双向充电等新技术，从而优化消费者的充电体验。本文将介绍宽 VIN 和 VOUT 降压/升压电池充电器的优势。
使用单个电池充电器 IC 为多种设计提供支持
电动自行车电池充电系统设计便是一个通过对不同车型使用…
在写字楼、工厂车间和汽车中，软件正逐步取代机械部件和固定电路。例如，使用智能锁取代机械锁后，用户可以通过手机应用程序对智能锁进行控制，同时制造商可通过软件更新、改进或校正智能锁的功能。在这种趋势下，人们对存储器的要求不断提高，这一挑战不容忽视。
在常嵌入闪存存储器的微控制器 (MCU) 中，存储器的容量也在快速增加。除了宏观趋势外，MCU 中的一些特定发展趋势（包括更高的计算带宽、功能集成以及包含额外的大型通信栈）也决定了需要更大容量的闪存。当出现无线更新的需求时，由于原始图像和备份图像都需要存储，上述的这些需求自然会加倍。
面对存储器容量增加的压力，许多设计人员产生了“存储器焦虑”：担心片上存储器不够用。而且从可扩展性和成本而言，人们对存储器需求的快速增长都是不可持续的。
解决上述问题的一种方法是，使用外部闪存 MCU…
当我们开车穿过社区和城镇并看到孩子们在步行和骑自行车时，我们会意识到道路安全的重要性。美国国家公路交通安全管理局 (NHTSA) 2021 年的一项研究显示，在美国，平均每天有 20 名行人在交通事故中丧生——每 71 分钟就有一名行人死亡。世界卫生组织在 2022 年的一项研究中发现，每年有 130 万人因道路交通事故死亡其中一半以上是行人、骑自行车和骑摩托车的人。不幸的是，驾驶员分心是造成这些事故的主要原因之一，而这种分心的趋势似乎每年都在增加。
高级驾驶辅助系统 (ADAS) 有助于减轻驾驶分心的影响，从而为驾驶员、行人和弱势道路群体提供周全的保护。为了达到五星安全等级并满足监管要求，需要增加备用摄像头、前置摄像头和驾驶监控系统。因此，许多制造商正在改进其车辆架构，以在 ADAS 域控制器中集成各种主动安全功能。
域控制器通常需要…
当今的泊车系统主要使用了超声波传感器，这是一种可以感应附近物体的低成本解决方案。尽管这种技术已发展成熟，但是原始设备制造商 (OEM) 必须满足成本敏感市场中泊车辅助和自主泊车应用不断发展的要求，而一级制造商也发现从超声波感应中挖掘更多性能所带来的回报在不断见少。
无论是下一代泊车辅助、自主泊车还是代客泊车辅助系统，都将比超声波感应需要更高和更长的分辨率、精度和距离来检测车辆的周围环境。
超声波传感器的现状
超声波泊车系统因自主等级而异，可以提醒驾驶员感应到的物体，也可以借助摄像头感应功能操纵车辆驶入停车位。如图 1 所示，这些系统使用汽车上安装的 8 至 12 个超声波摄像头，来实现完全覆盖，典型感应距离为 10cm 至5m。
图 1：超声波传感器（左）和 AWRL1432 传感器（右）的泊车配置比较
超声波传感器通过发射声波，并接收由路径上的…
对于传统的电动尾门和后备箱，用户需按住钥匙扣上的按钮来启用舱门。这会造成极大的不便利性，尤其是当用户手里拎着多个购物袋试图打开后备箱时。若使用脚踢等无需手动操作的系统开启尾门，您只需做出简单的脚踢动作，即可开启汽车的后备箱。
许多配备了脚踢开启系统的汽车利用电容式或超声波传感器来检测脚踢动作，但这些传感器面临着一些特殊的挑战。在此视频中，您可以了解如何借助德州仪器的毫米波雷达传感器等雷达技术实现高度准确的脚踢姿势检测。
本文将带领大家深入了解雷达技术如何提供比其他传感器更可靠的解决方案。
环境挑战
超声波和电容传感器易受环境因素的影响，这些因素会对脚踢传感器的可靠性造成不利影响。雨滴往往会吸收或分散超声波，从而改变超声波式脚踢开启系统的感应范围，导致无法在预期范围内检测用户的脚踢动作。有时，雨滴干扰也会导致误触发系统。
使用电容式脚踢传感器时，极端温度…
作者：Xiaoxiang Liu
如今整个电路系统，性能越来越强大，功耗要求越来越低，其设计也越来越复杂，更低的工作电压的元器件应运而生。但是这种复杂系统内各个元器件之间的工作电压并不相同。例如，当一个元器件的输出电压为1.8V，而另一个元器件的输入电压要求为3.3V时，这个时候就会出现电路系统内部元器件之间电压不匹配的情况。
为了让整个电路系统中的各种器件能够耦合使用，让整个系统设计能够落地，就需要使用对应的电压转换芯片，如图1所示。TI提供了多种电压转换器，包括双电源电平转换器、自动方向感应转换器以及用于推挽缓冲和开漏应用的自动方向感应转换器等。
本文以TI的TXS和TXB系列电压转换芯片，介绍了电压转换芯片的工作原理和设计注意事项…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
