在电动汽车(EV)充电系统和光伏逆变器系统中，电流传感器通过监测分流电阻器上的压降或导体中电流产生的磁场来测量电流。这些高压系统使用电流信息控制和监测电源转换、充电和放电。
霍尔效应电流传感器和基于分流器的电流传感器是最常见的电流检测技术。然而，迄今为止，在高压应用中使用霍尔效应传感器一直存在问题。本文将探讨选择每种拓扑时需要考虑的因素，并重点介绍在高压应用中使用霍尔效应电流传感器来简化电流检测这一创新技术。
基于分流器的电流检测与基于霍尔效应的电流检测
与霍尔效应电流传感器相比，基于分流器的电流传感器通常在整个电流范围内精度更高。通过使用稳定的放大器技术或精密模数转换器 (ADC) 和精密分流电阻器，工程师可以在整个电流测量范围、工作温度范围以及生命周期内实现漂移低于 1% 的高精度。基于分流器的传感器常用于汽车牵引逆变器、伺服驱动器以及 EV 充电基础设施应用…
电力电子产品设计人员致力于提升工业和汽车系统的功率效率和功率密度，这些设计涵盖多轴驱动器、太阳能、储能、电动汽车充电站和电动汽车车载充电器等。
这些系统的主要设计挑战之一是在降低系统成本的同时，实现更出色的实时控制性能。要应对这一挑战，常用的方法是使用拥有超低延迟控制环路处理功能的模拟和控制外设的高度集成的微控制器 (MCU) 。
实时控制性能：延迟是关键
在深入应用实例之前，先让我们简要看下“延迟”。在多轴驱动器、机器人、具有储能系统的光伏逆变器、电动汽车充电站和电动汽车中，控制性能与 MCU 对信号进行采样、处理和控制的速度直接相关。图 1 展示了实时信号链和信号延迟之间的关系，信号延迟指从模数转换器 (ADC) 测量信号，到 CPU 处理信息，以及脉宽调制器 (PWM) 控制功率的时间。这个时间需要尽可能小…
作者：Island Wei
这篇博客的目的是介绍 CC2340R5开发环境一键安装的脚本工具，帮助第一次接触 TI SimpleLink CC2340R5 的用户快速安装在CC2340R5 上开发软件必备的软件工具。包括 Code Composer Studio（CCS）集成开发环境，SIMPLELINK-LOWPOWER-F3-SDK 软件开发套件，ARM-CGT工具链 以及 Free-RTOS。
本文包括如下几个部分：
该博客需要您具有在 Windows 平台下使用一些命令行语句（Command Line）的基础知识。但如果您只是想使用 LokiStart，那么只需要按照第三部分的描述进行使用即可…
在电动汽车(EV)充电系统和光伏逆变器系统中，电流传感器通过监测分流电阻器上的压降或导体中电流产生的磁场来测量电流。这些高压系统使用电流信息控制和监测电源转换、充电和放电。
霍尔效应电流传感器和基于分流器的电流传感器是最常见的电流检测技术。然而，迄今为止，在高压应用中使用霍尔效应传感器一直存在问题。本文将探讨选择每种拓扑时需要考虑的因素，并重点介绍在高压应用中使用霍尔效应电流传感器来简化电流检测这一创新技术。
基于分流器的电流检测与基于霍尔效应的电流检测
与霍尔效应电流传感器相比，基于分流器的电流传感器通常在整个电流范围内精度更高。通过使用稳定的放大器技术或精密模数转换器 (ADC) 和精密分流电阻器，工程师可以在整个电流测量范围、工作温度范围以及生命周期内实现漂移低于 1% 的高精度。基于分流器的传感器常用于汽车牵引逆变器、伺服驱动器以及 EV…
几乎所有现代工业系统都会用到 AC/DC 电源，它从交流电网中获取电能，并将其转化为调节良好的直流电压传输到电气设备。随着全球范围内功耗的增加，AC/DC 电源转换过程中的相关能源损耗成为电源设计人员整体能源成本计算的重要一环，对于电信和服务器等“耗电大户”领域的设计人员来说更是如此。
氮化镓 (GaN) 可提高能效，减少 AC/DC 电源损耗，进而有助于降低终端应用的拥有成本。例如，借助基于 GaN 的图腾柱功率因数校正 (PFC)，即使效率增益仅为 0.8%，也能在 10 年间帮助一个 100MW 数据中心节约多达 700 万美元的能源成本。
选择合适的 PFC 级拓扑
世界各地的政府法规要求在 AC/DC 电源中采用 PFC 级，以便从电网中获取纯净电能。PFC 将交流输入电流整形为与交流输入电压相同的形状，从而充分提高从电网获取的实际功率，使电气设备可等效为无功功率为零的纯电阻。
如图 1 所示，传统…
全球范围内正在经历一场能源革命。根据国际能源署的报告，到 2026 年，可再生能源将占全球能源增长量的大约 95%。太阳能将占到这 95% 中的一半以上。
如今，在远大的清洁能源目标和政府政策的驱动下，太阳能、电动汽车 (EV) 基础设施和储能领域不断加快采用可再生能源。可再生能源的逐渐普及也为在工业、商业和住宅应用中部署功率转换系统提供了更多机会。采用碳化硅 (SiC) 等宽带隙器件，可帮助设计人员平衡四大性能指标：效率、密度、成本和可靠性。
SiC 相比传统基于 IGBT 的电源应用在可再生能源系统中的优势
SiC 电源开关和绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 是可再生能源系统等高功率应用的常用电源开关。图 1 展示了 SiC 电源开关和 IGBT 的典型开关频率和功率级别。两者均可适用于 1kW 及以上的功率级别。
图 1：电源开关的典型工作范围
SiC…
TI Transceiver芯片是高集成度，高性能的射频收发器芯片。产品族内产品架构种类丰富。在产品架构方面，包括了以AFE77xx系列为代表的零中频架构收发信机，以AFE80xx, AFE79xx，AFE76xx系列为代表的射频直采架构收发信机。在产品通道数方面，支持最低2T2R1F，4T4R2F到8T8R2F的通道数。同时，也支持大部分射频控制功能，如AC校正，PAP保护以及AGC控制功能。本篇blog会简单介绍AFE8092的AGC功能中涉及的帧同步特性，指导用户针对射频系统要求进行参数指标设计。
AFE8092是TI 基于射频直采架构的收发信机，由于其大带宽，高性能射频指标，高灵活度的优势广泛应用在基站射频板上。其框图如下所示。其中，每个发射链路包含最高12Gsps采样率的DAC，最高支持到800MHz的带宽，40dB动态范围0…
作者：Guangyao Liang
UCC587x-Q1 集成了丰富的诊断保护机制，使其非常适用于新能源汽车电驱动应用，帮助系统达成ASIL-D的功能安全等级。另一方面，由于其内置丰富且灵活的寄存器，在上电初始化时，需要注意寄存器的配置，否则容易引起某些故障的误报。本文将讲述上电误报SC_FAULT以及ADC_FAULT的使用场景，机理以及规避方法。
UCC587x-Q1 具有多达6个ADC输入引脚，其中, AI2, AI4, AI6 可以作为功率开关管短路故障的检测引脚（默认）。而短路触发对应的电压阈值较低（默认1V，可配置最高1.25V）。因此，如果把AI2, AI4以及AI6中的其中一路用于采样最高电压范围较宽的物理量（比如UCC587x-Q1本身的VCC2或者高压母线电压经过分压以后的值），且没有注意软件配置的时序…
高级驾驶辅助系统（ADAS），包括自动驾驶视觉分析、泊车辅助和自适应控制功能中的汽车系统电气化日益普及。智能连接、安全关键型软件应用以及神经网络处理都需要增强的实时计算能力。
要满足这些高级要求，需要能够支持超过100A的电子控制单元 (ECUs) 的多核处理器，例如 TDA4VH-Q1。不过，高功率也带来了设计挑战，包括实现更高电流轨的高效率、在满载条件下控制热性能和负载瞬态以及满足功能安全需求。
提供 ADAS 处理能力
TPS62876-Q1 降压转换器通过全新的堆叠功能帮助设计人员突破超过 30A 的电流限制，该功能可实现为 TDA4VH-Q1 等片上系统 (SoC) 充电所需的高电流。该系列器件采用相同封装，可提供 15A 至 30A 电流，并且通过堆叠功能还能支持大于 100A 的负载电流。
将这些器件进行堆叠不仅能为下一代 ADAS…
工程师在为采用时钟、数据转换器或放大器的医疗应用、测试和测量以及无线基础设施的噪声敏感型系统设计电源时，经常遇到的一个问题是如何提高准确度和精度，并最大限度降低系统噪声。鉴于不同的人对“噪声”这个术语有不同的理解，我在此声明，本篇文章讲述的噪声是指电路中电阻器和晶体管所产生的低频热噪声。 您通常可将噪声频谱密度曲线（以微伏/平方根赫兹为单位）中10 Hz至100kHz带宽内的噪声视为集成输出噪声（以均方根毫伏为单位）。电源噪声会降低模数转换器的性能并引起时钟抖动。
以前，对时钟、数据转换器或放大器供电时，先后采用直流/直流转换器（或模块）、低压降稳压器 (LDO)（例如 TPS7A94、TPS7A82、TPS7A84、TPS7A52、TPS7A53 或
…作者：Imelda Zhang
随着电动汽车的发展，车载音响系统的信道的数量和输出功率均在逐步上升。在影音娱乐系统中，高通道数量和高输出功率的音响系统，可以产生更大的音压和动态范围，包裹感空间感更强，进而实现剧场效果的360度立体环绕声。除车载娱乐外，车载音响系统还具备许多功能。电动汽车相比传统内燃机汽车安静，为保护行人减少事故发生，所有新型电动车需要有一个发出适当声音的声学车辆报警系统（AVAS）。另外，在紧急呼叫（Ecall）系统中，音响系统可以通过触发防撞提示和车辆偏离警告，让驾驶员和紧急调度员取得联系。音响系统中包含许多部分，除喇叭外，还有功率放大器、 ADC、Codec等等。其中，D类功率放大器以高输出功率，高效率，小体积等优点，在车载音响领域异军突起。
图1. 座舱音响系统喇叭分布图
在数字D类功放刚上电或功放播放状态切换时，人耳偶尔会听到…
作者：Scarlett Cao
关键物料: DRV8714-Q1
1. 电动空气悬架系统介绍
汽车悬架系统可以调节车身的高度、阻尼、刚度，有效提升驾驶的舒适性与操控性，从而让驾驶者在不同的车速、路面条件下有不同的驾驶感受，提高车辆的平顺性和品质感。
传统悬架系统需要通过各式各样的流通阀实现精细的调校结果。但是丰富细致的阀系设计也会使得调校比较复杂。可变阻尼技术将一部分需求交给了减震器的可变阻尼功能，简化了调校的复杂性。但是随着悬架系统对灵活性、响应速度和可变范围要求的进一步提升，悬架系统便需要向电控技术方向进一步升级了。
电控空气悬架系统会结合车身高度传感器、加速度传感器等的输入信号和驾驶员的指令（驾驶模式、加减速、转弯等），通过控制电磁阀来控制空气弹簧和减震器，从而对悬架的高度，刚度和阻尼力等进行精细调节。
2. 电控阀系驱动设计及选型
2.1 …
作者：Scarlett Cao
关键物料： TCAN4550, TCAN4551, TCAN4550-Q1, TCAN4551-Q1
随着汽车电子和工业的蓬勃发展， CAN总线上的设备数量和数据吞吐量都大大提升。为了满足更高带宽和数据的吞吐量，CAN FD应运而生。CAN FD的延迟时间更短，具有更好的实时性能和更高的带宽，可以显著提升数据传输的效率。
越来越多的应用需要支持CAN FD通讯，然而很多主控芯片的CAN 控制器模块尚未支持CAN FD。TI的TCAN4550（-Q1）及TCAN4551（-Q1）产品集成了SPI转CAN的CAN控制器和CAN 收发器，并支持CAN FD功能，可以帮助开发者在现有平台的基础上迅速拓展CAN FD通讯功能。
为什么CAN FD通讯要开启收发送延时补偿TDC
…作者：Martin Staebler
工业变频器和伺服驱动器的设计工程师需要了解电磁兼容 (EMC) 抗扰度与电磁发射 (EMI)，以及隔离安全要求。 你知道你设计的产品的法规需求吗？ 每个终端产品设计都必须满足相应的标准，以确保产品在所需的终端设备类别和环境中使用合规且安全。
国际电工委员会 (IEC) 发布的关于变速驱动系统的相应终端设备标准包括针对 EMC 和 EMI 的 IEC 61800-3 以及针对系统安全要求 (包括隔离) 的 IEC 61800-5-1。IEC 61800-3 标准中指定的 EMC 和 EMI 要求取决于变频器所属的类别。 类别范围从C1到C4，且规定了变频器的最高额定电压和可以安装使用的环境。 变频器的最高额定电压可以小于1000V，也可以大于1000V。分以下两种环境：
第一种环境是指在由公共电网供电的房屋或办公楼等住宅楼宇中使用变频器。 而第二个环境是指在由专用变压器供电的工业区域中使用的要求…
作者：Sirui Zhu
近年来，随着人们健康意识的增强，亚健康、中国老年、商旅办公等人群的扩大，以及智能化按摩椅产品的不断更新升级，具有良好按摩保健功效的按摩椅正逐步获得广大消费者的认可。从电机的种类上来看，有刷电机因其简单的控制方式和优良的转矩控制特性，在调速领域一直占有主导地位。为了提高功率，按摩椅中的驱动往往采用12/24V有刷电机，考虑到电机运转中的瞬态电压，往往会采用40-50V耐压范围的驱动芯片。
本文会着重介绍TI集成MOSFET的有刷电机驱动芯片的电流输出级特性，以及如何增强驱动峰值电流。
图表 1：DRV8840输出级
由于在按摩椅的使用场景中，经常会遇到重载启动或高转矩运转的情况，下面先对有刷电机驱动的输出电流部分进行分析：
有刷电机的速度由加在电机电枢两端的电压决定…
在所有描述世界日益电气化的流行语中，有一个词十分亮眼：电流检测。如果电流检测技术不可靠、不准确且难以用于设计，那么在太阳能电池阵列、电动汽车 (EV) 充电站或机器人领域令人耳熟能详的创新几乎都不可能实现。
本文将介绍随着电气化应用发展而出现的四大设计趋势，以及用于提高系统电压、增强系统保护、实现遥测监测和缩减外形尺寸的电流检测技术。总的来说，电流传感器监测电气系统中的一项重要参数，即电流，这能够使系统在安全范围内尽可能高效地运行。
通过电流检测支持更高的系统电压
随着对效率的要求愈加严格，系统电压也随之增加，从而有助于提高效率。根据欧姆定律，在较高的系统电压下，可通过降低负载的电流来得到等量的功率，这有助于减少系统中的 I2R 损耗。电压愈高，系统可以愈发高效地传输大功率…
这篇文章是我们运动控制技术文章系列的第三篇（第一篇 |第二篇）。
如果您正在设计电机驱动应用，以往您可能会使用如双极结型晶体管 (BJT) 等多个分立式元件来实现电机控制。尽管这种方法通常成本更低，但使用的元件总数更多，占用的布板空间更大，花费的设计时间更长，复杂度也更高。使用多个元件还可能会影响系统可靠性。
随着应用的复杂度增加、功率提高、占用空间减小，集成变得至关重要。集成解决方案可以缩短设计时间、简化采购流程以及节省成本，同时还可以确保电机系统更加可靠和高效。
在本文中，我将对不同的电机控制实现方案进行比较，包括分立式和完全集成式选项，从而帮助您找到适合您设计的方法。表 1 比较了各种电机控制选项的集成度。
表 1：用于驱动电机的集成度
采用分立式方…
牵引逆变器是电动汽车 (EV) 中消耗电池电量的主要零部件，功率级别可达 150kW 或更高。牵引逆变器的效率和性能直接影响电动汽车单次充电后的行驶里程。因此，为了构建下一代牵引逆变器系统，业界广泛采用碳化硅 (SiC) 场效应晶体管 (FET) 来实现更高的可靠性、效率和功率密度。
图 1 所示的隔离式栅极驱动器集成电路 (IC) 提供从低电压到高电压（输入到输出）的电隔离，驱动逆变器每相的高边和低边功率模块，并监测和保护逆变器免受各种故障的影响。根据汽车安全完整性等级 (ASIL) 功能安全要求，栅极驱动器 IC 必须符合 ISO26262 标准，确保对单一故障和潜在故障的故障检测率分别为 ≥99% 和 ≥90%。
在本文中，我们将重点介绍实时可变栅极驱动强度的技术优势，这项新功能可让设计人员优化系统参数，例如效率（影响电动汽车行驶里程…
作者：Eileen Zhang
随着技术的进步，可穿戴个人电子产品的种类与所集成的功能日益丰富，例如智能手表、智能手环、AR眼镜等，越来越多的人选择购买使用这一类产品。为进一步提升用户体验，延长可穿戴设备中电池的使用寿命成为开发者面临的一个重要挑战。TI新推出的升压转换器TPS61299具有超低的静态电流，能有效满足可穿戴设备对于延长待机时长的这一要求。
TPS61299的静态电流低至95nA，在业界处于先进水平。同时，TPS61299的能量转换效率很高，例如，在输入2V、输出3.3V/200mA的条件下，效率高达94%。这些特性可以有效延长系统中电池的待机时间及使用寿命，满足可穿戴式个人电子产品的设计需求，从而带来更好的用户体验。
TPS61299的输入电流范围为0.7V至5.5V，满足绝大多数可穿戴电子产品的电池电压范围，输出电压范围为1…
作者：Janet Wu，Eileen Zhang
连续血糖监测（CGM）包括传感器、发射器、接收器三部分，其能帮助患者实现持续、实时、动态的高质量血糖监测，对于 1 型及需要胰 岛素强化治疗的 2 型糖尿病患者意义重大。
传感器负责读取皮下组织间液的葡萄糖浓度，通常为 一根插入皮下的细小软针，为一次性材料，佩戴时间一般在 7-14 天；发射器负责捕捉传感器读数并发送至无线接收器上，可次抛也可重复使用；接收器负责与发射器通讯，显示来自传感器的葡萄糖读数，可为单独的设备或通过蓝牙连接至智能手机的 app，可重复使用。其中，发射器主要由纽扣电池、电源芯片、蓝牙MCU和模拟前端构成。
图1. 连续血糖监测仪（CGM）
那么，升压转换器TPS61299是如何助力更长续航时间的CGM方案的呢？CGM通常由两节Zn-Ag2O纽扣电池供电（Vin: 1.8~3V），电路中需要升压芯片输出3…
作者：Emma Wang
简介：
在MCU系统里，系统时钟的准确性及精度对于系统的安全运行非常重要，为保证系统可对时钟的准确性进行监控，从F28004X 系列开始，C2000 产品增加了一个新的功能模块Dual-Clock Comparator，简称DCC。DCC是一个可配置的，双时钟比较的模块，用于在应用程序的时间执行期间确定时钟信号的准确性。 DCC 使用另一个输入时钟作为参考来测量可选时钟源的频率。 时钟源以及精度由应用程序编程。可以实现对时钟信号提供时钟输入频率的自主、实时的监控，当输入时钟频率范围超出设定值时，DCC模块会触发错误，从而完成对输入时钟频率的监控。本文以F280049为例，介绍了DCC模块的工作原理和实际应用及相应的注意事项。
1.DCC工作原理介绍和配置方法：
顾名思义，DCC模块提供了两个时钟模块clock0 和clock1…
从简单的家用血压监测仪到公司的设备网络和整个公用事业电网，Wi-Fi® 在当今许多领域中的应用越来越广泛，甚至是备受期待。通过使用 Wi-Fi，房主可以安全可靠地控制智能烤箱、电动汽车充电站或洒水系统，从而节约时间和能源。楼宇管理员能够实现远程照明和空调系统，以此来节约资源、提高舒适度和减少开支。电网运营商可以通过无线方式检测并解决与维护、电能分配和安全相关的问题。
过去，Wi-Fi 以可控的成本满足性能需求；它无处不在、可互操作且为人们所熟知。举例来说，Wi-Fi 基础设施在许多领域都比较常见，因而产品设计人员无需担心桥接器和适配器的创建问题（在创建桥接器和适配器后，才能将他们的产品连接到互联网）。Wi-Fi 的另一项优势是技术提供商构成的广泛生态系统，他们不断改进电气与电子工程师协会 (IEEE) 802.11 标准，随后与 Wi-Fi 联盟
…储能系统价格变得越来越实惠，电价也在上涨，因此对可再生能源的需求不断增加。许多住宅现在使用太阳能发电和电池储能相结合的系统，确保在太阳能无法满足需求时能够提供能源。图 1 展示了一个住宅用例，图 2 展示了如何将典型的光伏逆变器系统与储能系统进行集成。
图 1：一种住宅用太阳能发电和储能系统安装方案
图 2：具有储能系统的典型光伏逆变器系统
理想情况下，这种类型的系统具有可实现交流/直流和直流/直流转换和高功率密度的高效电源管理组件（具有尽可能小的解决方案尺寸），这些组件具有高度可靠性（损耗超低）并有助于将产品快速推向市场。然而，这些要求并非总能同时实现，需要就这些子块的理想电源转换拓扑进行权衡。
交流/直流和直流/直流降压和升压电源转换器的现有电源拓扑的共同点是具有交错运行的半桥或转换器分支，旨在用于提高直流/直流转换器中的功率级别…
在工业 4.0 时代，诊断数据量逐年递增，使系统变得更智能，能够保持更长的在线时间，并最终提高生产力。在可编程逻辑控制器 (PLC) 系统、机器人和机床行业，传统上仍然缺乏诊断数据的一个领域是 24 VDC 电源，它用于为工厂中的不同控制系统配电。
如果 24 VDC 配电出现问题，由于缺乏负载诊断数据，通常需要花费较长时间进行调试，其中包含基本步骤（如“电源正常的 LED 是绿色还是红色？”）或侵入性调查（如模块拆卸），这会增加停机时间并降低生产力。
电流检测是一种负载诊断，当添加到 24 VDC 配电网络时，可以改进数据收集，从而可以诊断过载电流、断线和老化的机械系统，或者识别负载是否正确开启。
通过模数转换器 (ADC) 和电流检测放大器或集成电流监测的高侧开关来检测电流的功能随时可实现。然而，鉴于隔离栅、有限的 ADC…
十多年来，德州仪器 (TI) 的 Power Stage Designer 工具一直是一款出色的设计工具，可协助电气工程师计算不同电源拓扑的电流和电压。我认为，利用这款工具可以轻松开始全新的电源设计，因为它可以实时执行各种计算，并为您提供直接反馈。
我们最新版本的 Power Stage Designer 在其现有功能集之上添加了一个新拓扑和两个新的设计功能，可帮助您进一步缩短开发电源的设计时间。
新工具包含场效应晶体管 (FET) 损耗计算器、并联电容器的电流共享计算器、交流/直流电源大容量电容器计算器、用于抑制整流器振铃效应的电阻器-电容器 (RC) 缓冲器计算器、反激式转换器的电阻器-电容器-二极管 (RCD) 缓冲器计算器、输出电压电阻分压器计算器、动态模拟和数字输出电压调节计算器、单位转换器、用于环路补偿的波特图绘图工具、负载阶跃计算器以及滤波器设计器。让我们来详细地了解一下这 13 个特性。
第 1 个：FET 损耗…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
