Author: Haiwen Huang

伴随着我国经济的发展，近年来颜值经济一直升温，普通的美容护肤产品已经不能够满足消费者对美容护肤的需求，因此比普通护肤品见效更快、比医美保养，价格更低的家用美容仪逐渐受到消费者青睐，特别是从2018年，直播兴起，让更多的消费者了解到美容仪产品，整个美容仪市场开始了飞速的成长。其中1000元以上的高端美容仪的占比接近50%，也说明了人们对美容仪的效果以及质量有更高的追求。

美容仪产品中，大多数的产品都是针对人脸面部的美容，功能比较多样，主要集中在清洁和抗衰老两方面。美容仪大致分为五种：利用电动马达,达到高频振动效果的振动类、使用不同长短的波段光线疗愈肌肤的光学类、通过…

作者：Dylan Zheng

USB Type-C日益普及，广泛应用于笔记电脑，手机，台式机和工业PC等领域，在这些应用场合往往需要Type-C 接口既支持高速数据传输，同时也能够支持多媒体功能。本文主要介绍如何通过TPS65994AD和TUSB1044在Type-C接口实现USB3.1 Gen2和DP1.4。

TPS65994AD是一款独立的USB Type-C和 USB PD控制器，内置电源路径，支持USB PD 3.0，可以实现DP，Thunderbolt等ALT Mode。TUSB1044是一款USB Type-C Alt Mode redriving switch，支持速率可达10 Gbps，可搭配集成USB3.1/DP MUX的Host实现支持USB3.1 Gen2和DP1.4功能的Type-C接口。TPS65994AD通过CC识别接入的设备…

麦克风是将声音信号转换为电信号的能量转换器件，作为电声系统的输入部分，对于整个系统是非常重要的，决定着最终音质的好坏。

当前主流的麦克风包括动圈式和电容式。动圈式麦克风利用电磁感应现象制成，当声波使膜片振动时，连接在膜片上的线圈随着一起振动，音圈在磁场里振动，其中就产生感应电流（电信号），感应电流的大小和方向都变化，变化的振幅和频率由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音；电容式麦克风内有两块金属极板，膜片振动感应音压，引起电压的变化，将声信号转换为电信号。从设计原理不难发现，电容式麦克风将声音直接转换成电信号，更能展现原音，具有宽频带、快速响应、高灵敏度的优点，是专业领域及录音师的首选方案。

电容麦克风的内部电路需要使用幻象电源来驱动，给电容板施加外部偏压，幻象电源可由独立的设备提供，也可以通过声卡或调音台提供…

我们都遇到过网络盲区带来的不便。宏远程无线电单元(RRU)，也称作宏蜂窝网络，通常部署在集中位置，可覆盖人口密集的市区。由于使用宏蜂窝网络的人数超出限度，系统信号会过载并减弱。要增加高使用率区域的网络容量，制造商需要借助小型蜂窝网络来对现有宏蜂窝网络进行补充。

如下是使用小型蜂窝网络的3大优势：

1.小型蜂窝网络可供多个用户使用。小型蜂窝网络可以充分利用可用的获许可或未获许可的频谱，且相比于宏蜂窝网络，对频谱的利用效率更高。小型蜂窝网络通过限制使用同一基站的用户数量，将相同频段开放给其他区域的其他用户。图1说明了宏蜂窝网络要为一个区域提供服务时对更多不同频率的需求程度。小型蜂窝网络可以重复使用相同频率，因为这些频率的服务对象是不同的小型区域。

图1：宏蜂窝网络频率分布与小型蜂窝网络频率分布比较

2.不再出现信号丢失。4G覆盖6 GHz以下频率，而5G则覆盖6 GHz到30 GHz，甚至300 GHz的频率。但是，频率较高的缺点便是衰减增强…

德州仪器最新推出了面向Type-C / USB PD应用的升降压变换器TPS55288，以优异的功率密度、整体方案尺寸、热性能以及高性价比领先于市场同类产品。

TPS55288输入电压范围为2.7V到36V，16A开关电流，输出功率最高可达100W，支持 I2C  接口及PPS 协议，适用于支持Type-C / USB PD接口的电脑、显示器、拓展坞、充电头、无线充电板、车载充电器、移动电源、智能音箱等多种应用。

拓展坞：无惧各类充电头，利用TPS55288实现大功率PD输出

便携式拓展坞通常不配备专门的USB PD充电头，所以为了适配市面上绝大多数充电头，保证大功率USB PD输出，需要在拓展坞内部加入升降压芯片。TPS55288升降压方案完美满足客户需求，并兼顾小体积产品的散热问题。

TPS55288采用小尺寸的QFN封装，仅为3.5mm x 4mm…

作者：Hong, Holly

目前市面上，汽车大灯的光源主要有卤素，氙气和LED大灯三种。卤素车灯，卤素是车灯填充物的主要元素，这其中应用于汽车车灯的主要是碘或者是溴。它的优点在于制造成本低，缺点在于热量过大，使用寿命不长。

氙气车灯，氙气是一种惰性气体，被填充在车灯里，而后经过车内部增压器的增压，产生的压力可以瞬间将氙气电离从而产生光亮，其优点在于价格低廉，照明度亮度比卤素要高；缺点在于一些极端天气下，射出的光线并不足以穿透大雾，这就有可能造成安全隐患。

LED车灯，今年来，LED作为新型照明光源具有优良的性能，其应用正在迅猛增长。其主要优点在于寿命长，高效率、低能耗。缺点在于成本高，散热不好。从LED车灯技术发展现状与趋势来讲，其价格正在稳步下降， LED车灯向个性化和艺术化方向发展，同时LED智能控制系统也将快速发展…

盛业韬 Charlie Sheng                                                                                                 TI电量计产品技术支持

摘要

TI开发套件Battery Management Studio (BQstudio)提供了一套完整的可协助评估，设计，配置，测试TI各类电源管理产品的工具，可用于协助使用者进行电量计，充电芯片，无线充电，模拟前端等产品的开发。本文将主要针对电量计开发流程，由简入深地介绍如何使用BQstudio进行电量计产品的开发和测试。

1，BQstudio软件安装与硬件连接介绍

1.1   软件安装

在TI官网中，有以下两种版本的BQstudio可供选择：BQstudio Stable和BQstudio Test

BQstudio Stable版本支持绝大多数TI电量计产品，能为绝大多数的产品提供稳定的支持…

更多精彩内容，敬请期待！

从事低电磁干扰(EMI)应用的设计工程师在进行设计时通常面临着两大挑战：即如何在降低设计中电磁干扰的同时，缩小方案的体积。前端无源滤波可减少开关电源产生的传导性EMI，从而确保符合传导性EMI标准，但这种方法可能与增加低EMI设计的功率密度的要求相矛盾，特别是考虑到更高的开关速度对整体EMI信号的不利影响。这些无源滤波器往往体积庞大，可占电源方案总体积的30%。因此，在提高功率密度的同时，有效缩小EMI滤波器体积仍是系统设计人员的首要任务。

有源EMI滤波技术是一种较新的EMI滤波方法，可减弱电磁干扰，让工程师能够大幅缩小无源滤波器的尺寸、降低成本并提升EMI性能。为了说明有源EMI滤波器在EMI性能提升和空间节省方面的主要优势，在本文中，我将回顾集成了有源EMI滤波器功能的汽车同步降压控制器设计的结果。

EMI滤波

无源滤波使用电感器和电容器在EMI电流路径中产生阻抗失配，以此减少电源电路的传导发射。相比之下，有源滤波可感应输入总线上的电压…

作者：Wenhao Wu

PMBus^TM是很多大电流电源管理芯片会用到的通用电源管理接口，其借用了SMBus^TM的时序和命令格式，进行了电源常用命令的标准化。其中输出电压读取READ_VOUT(8Bh) 和输出电流读取READ_IOUT(8Ch) 是最常用的两个命令，但是命令返回值都是二进制，且并没有注明单位，从而给命令返回值的翻译带来了难度。另外，很多电源工程师不熟悉数字逻辑，不了解PMBus的命令格式，这进一步加大了使用带PMBus设备的困难。本文借助业界比较成功的40A可并联，带PMBus的DCDC转换器TPS546D24A，阐述输出电压读取READ_VOUT和输出电流读取READ_IOUT从返回值到十进制快速翻译方法。

输出电压READ_VOUT

TPS546D24A的输出电压是通过READ_VOUT寄存器中的值转化得来…

作者：Captain Luo

在DCDC电源测试中，负载瞬态测试（Load Transient Test）是十分重要的一环，利用负载瞬态测试，可以快速评估所测电源的稳定性与快速性，而在DCDC转换器芯片的选型时，负载瞬态测试表现也是评估该芯片动态性能的重要参考。下图是某DCDC转换器负载瞬态测试的典型波形，CH3为输出电压的AC分量，CH4为负载电流。注意到负载电流上升斜率与下降斜率并不相同，较缓的上升斜率对应较小的电压跌落（Undershoot），而陡峭的下降斜率则对应较大的电压过冲（Overshoot）。

图1 负载动态典型波形

负载瞬态通常使用电子负载（E-Load）进行测试，前面提到，负载的跳变斜率（Slew Rate）将对测试结果产生关键影响，然而受设备内部电路限制，常规电子负载所能实现的di/dt不会很高，另外受不同厂家设计等因素影响…

氮化镓(GaN)半导体的物理特性与硅器件不相上下。传统的电源供应器金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅极双极晶体管(IGBT)只有在牺牲效率、外形尺寸和散热的前提下才能提高功率密度。

使用GaN则可以更快地处理电源电子器件并更有效地为越来越多的高压应用提供功率。GaN更优的开关能力意味着它可以用更少的器件更有效地转换更高水平的功率，如图1所示。GaN半导体能够在交流/直流供电应用，实现新型电源和转换系统。（例如，5G通信电源整流器和服务器计算）GaN不断突破新应用的界限，并开始取代汽车、工业和可再生能源市场中传统硅基电源解决方案。 

图1：硅设计与GaN设计的磁性元件功率密度对比

GaN FET：新的集成系统

大型数据中心、企业服务器和通信交换中心会消耗大量电能。在这些电源系统中，FET通常与栅极驱动器分开封装，因为它们使用不同的工艺技术，并且最终会产生额外的寄生电感。

除了导致较大的形状尺寸外，这还可能限制GaN在高压摆率下的开关性能…

作者：Dylan Zheng

USB Type-C日益普及，广泛应用于笔记电脑，手机，台式机和工业PC等领域，在这些应用场合往往需要Type-C 接口既支持USB3.1，同时也能够支持Display（DP）。本文主要介绍如何通过TPS65994AD和TUSB1046A实现USB Type-C DP Mode。

TPS65994AD是一款独立的USB Type-C和 USB PD控制器，内置电源路径，支持USB PD 3.0，可以实现DP，Thunderbolt等ALT Mode。TUSB1046A是一款VESA USB Type-C AltMode redriving switch，支持USB3.1速率可达10 Gbps，也支持DP1.4速率可达8.1 Gbps，并集成了高达14 dB 的线性redriver。TPS65994AD通过CC识别接入的设备…

作者：William Zhang

近年来，无线音箱在消费类音频市场备受关注，其功能和应用多样化的需求促使该行业快速增长，逐渐成为人们日常生活的习惯用品。无线音箱从是否便携的角度可分类为非便携式和便携式两大类，其主要区别在于是否为电池供电。

一般地，非便携式无线音箱直接由电源设配器供电，功率等级可达数十瓦至数百瓦不等，而便携式无线音箱由电池供电，输出功率通常只有数瓦至数十瓦，且常带有一个4Ω或8Ω的喇叭。为了同时满足便携性并为喇叭提供足够的输出功率，便携式无线音箱通常配备2节可充电锂离子电池，当输出功率要求高于10W时，由于电池电压不足以为后级的音频功放提供足够的功率，一般需要升压电路将电池电压升至12V~18V以满足功率需求。图1展示了典型的便携式无线音箱供电系统示意图。

图1. 便携式无线音箱供电系统示意图

德州仪器最新推出了升压变换器TPS61288，以优异的功率密度和整体方案尺寸领先于市场同类产品…

随着越来越多的车辆实现电气化，通过高精度电池监控实现最高级别的功能安全变得至关重要。但是，为了提高电池监控精度，汽车的电池管理系统必须实时高效运转，以监控其中每节电池的性能。

在典型的混合动力汽车 (HEV) 和电动汽车 (EV) 配置中，电池管理单元 (BMU) 由一个 12V 的电池供电。为了支持遥控免钥匙进入、安全和电池监控等功能，即使在汽车停车或熄火时，电池也要持续供电。停车后，为了确保电池处于正常状态，微控制器 (MCU) 必须定期唤醒，查看高电压电池组是否出现故障。这种定期唤醒会消耗电流，并可能导致 12V 电池过早将电量放完。

现在，设计工程师和汽车制造商可考虑通过全新的主机自动反向唤醒功能关闭主机 MCU，转而依靠电源管理集成电路 (PMIC) 保持低功耗模式运行并节省 12V 电池的电量。

了解具有故障唤…

作者：You, Dylan 

销售终端POS（Point of Sale）是可以通过与金融机构联网来实现非现金消费、预授权、查询余额、转账等功能的电子设备，通常会安装在商户端。而智能POS（Smart Point of Sale）对比于传统POS，不仅能实现传统POS的刷卡支付，而且还包括扫描二维码支付和验证会员卡券等功能。正因为这些新功能的增加，必然带来了新需求。而本文章首先会介绍智能POS在市场上的行业发展趋势，然后会介绍整体的系统解决方案，并根据系统框图的功能模块逐一介绍TI的明星产品和优势。

根据2019智能POS产业发展报告和尼尔森报告，2016-2019年全国联网POS保有量分别为2453、3118、3414和3089万台，三年的年均复合增长率（CAGA）为8%，增长较为缓慢，在2018至2019年甚至出现有所下滑。而2016-2019年全国智能POS保有量为100…

By Haiwen Huang

随着近几年TWS耳机的爆发式增长，越来越多的终端客户对TWS耳机的体积，续航，音质等提出了更高的要求。

以下我们从续航的角度给大家推荐TI最新的解决方案。图一是一个典型的TWS耳机电源框图，用一颗Iq（静态电流）低至600nA的升压芯片TPS61099将电池电压升到5V同时给两个耳机端供电。耳机端电池电压存在电压差，这将降低充电效率。

图一

     TI创新性地采用2颗升降压芯片TPS63810分别给两个耳机端供电，提高整机效率的同时，降低了耳机及耳机仓的温度，改善了用户体验。我们从下面几个方面来介绍TPS63810方案：

1. TPS63810芯片介绍

a. TPS63810是具有I²C接口的内置四个MOSFET的 2.5A 降压/升压转换器

b. 输入电压范围是2.2V至5.5V，可以很好的覆盖单节锂电的电压…

TI shanghai FAE: Eric Xiong

超级电容由于其充电次数，更好的瞬态性能，更简单的充电管理以及更少的环境污染，在很多应用中越来越受欢迎。多个电容单体（2.7V）串联往往需要buck-boost充电拓扑来实现电源的充电管理。BQ25703A是一种集快速充电、电源路径管理、保护功能于一体的单芯片方案。本文讨论了在实际应用中的一些注意事项。

1. 典型充电电路和充电曲线：

图1 典型应用电路

图2 典型的充电曲线

图3 配置和软件设置

2. 加速充电过程

与锂电池的预充电过程不同，超级电容可以直接快速充电，从而减少充电时间，可以采取如下两种方式来减小芯片自带的预充过程，

• 使用更低的检流电阻Rsr=2mOhm.

默认是10 mOhm，相当于提升5倍的预充电流。

图 4   20s 快速充电充满

• 2去使能LDO 模式

为了保证芯片的最小工作电压…

TI shanghai FAE: Eric Xiong

在传统的消费类电子如手机的闪关灯的驱动中，LM3644被广泛使用，其单路独立输出1.5A，多种模式（闪光，照明，红外模式）可供选择，可以通过软件和I/O独立控制。配合相机使用时，LM3644可供选择的持续时间为毫秒级，LM3644可以软件设置10ms至400ms. 但是在工业扫描应用中，需要使用短时高亮的闪光配合扫描传感器以达到扫描速度和性能，其时序时间可以低至100us, 幅度可以达到1A。

为了达到完美的电流波形，传统的电路都是采用分立的电路方案（升压电路+大电容缓冲+运放恒流）来实现，但这会大大增加PCB面积，电路的成本以及控制方式也十分不灵活。

本文介绍如何采用单芯片LM3644 的方案来实现完美的短时高亮的电流波形。

1. 采用红外模式加速电流上升速度

传统的闪光模式，电流都是缓慢上升至目标值…

作者：Frank, Xiao

图一是简单的安防系统框图，主要分为前端产品和后端产品。其中后端产品NVR (Network Video Record) 和前端IP camera对接，一般情况下一个NVR可对接4个，8个，16个IPC。在某些特定情况下，NVR系统需要短时掉电备份以保证数据非丢失。因此NVR的电池的备电系统成为安防行业一个研究方向。 DVR (Digital Video Recorder) 与 CVI/TVI/AHD模拟相机对接，虽然传输信号是模拟信号，但是对备电系统的需求与NVR一致。

安防系统框图

备电系统的主要需求：

1. 多节电池系统≥72.8Ah
2. 充电电流大于4A
3. 输入12V, 系统电压12V
4. 当移除adapter时，系统电压变化不大

根据上面的需求分析，本文提出一种简单的备电方案如下…

Wenhao Wu

根据PMBUS 1.3.1版本协议，第二节8.2部分，本文将简述如何通过VOUT_COMMAND进行动态输出电压调节的方法，该方法适用于linear格式的所有PMBUS设备（TPS546C23, TPS546D24和多相控制器）。调压有几个步骤，以TPS546C23为例。TPS546C23的调压实质上是调节其内部的参考电压（EA_REF）。

1. 确定输出电压调压需求：对于一个750mV典型输出，设定其调压需求为15%，即：

2. 由外围硬件电阻分压比值，确定内部参考电压EA_REF的范围：

假设为8.5kΩ，为1.5kΩ，则比值为0.85。由上式可以确定EA_REF范围为：

3. 由EA_REF算式，确定VOUT_COMMAND范围，EA_REF的算式如下，出厂默认设置时，VOUT_SCALE_LOOP为1…

Frank Xiao

DC/DC变换器控制芯片UC3525寿命已经超过20年，依然是市面上最常见的PWM（pulse width modular）控制器之一，集成了控制补偿环路，PWM驱动电路，5.1V高精度参考电压，同步引脚以实现多相并联需求，以及可配置的软启动电路以减小启动冲击等优点。UC3525作为芯片行业的明星产品被广泛应用于通信电源，大功率变换，辅助电源等通讯和工业应用场合。但是很多工程师在使用UC3525时主要诟病它的一点是：只能实现50%以下的占空比调节，因为OUTPUTA和OUTPUTB是互补的（如图1，图2所示），因此无法移植UC3525的成熟方案到大占空比需求的场合。

图1 UC3525内部框图

图2 UC3525可接受占空比范围

本文提出了两种实现UC3525占空比扩展的方案，如图3, 图4所示，并分析了这些方案的具体实现方式，以及实现原理。

图3 UC3525占空比扩展方案1

UC3525占空比扩展方案1具体实现方式如下…

Frank Xiao

TPS53355作为D-CAP 模式的代表芯片，具有优异的负载动态响应性能，以及非常简单的外部电路设计要求，被广泛应用于交换机，路由器以及服务器等产品中。D-CAP模式不同于定频电压和电流控制模式，内部没有电压误差放大器，只有一个比较器，这样做一方面可以实现变换器的快速动态响应，另一方面对输出电容纹波就会有一定的要求，以满足芯片内部比较器的识别门限。随着电路尺寸和使用寿命的优化，无电解电容已经成为未来的趋势，瓷片电容的ESR参数相对小很多，很难满足芯片最小纹波的要求，另输出端负载对输出电压纹波的要求也越来越高，因此D-CAP控制模式芯片就需要设计RCC纹波注入电路以保证整个电路的稳定，那如何设计RCC纹波电路呢，又有哪些注意点呢？本文会做具体介绍。

图1 TPS53355的RCC纹波注入电路

第一步：

设计要满足电路的稳定性条件判据公式…

Stanley Ho

随着锂电池行业的兴起，电池测试设备的市场也变得庞大，其主要应用于3C电池与动力电池的化成分容。3C电池的串数少，实际使用对每串电池要求的一致性不高，而动力电池由于串数高达数百串，并且使用环境相对极端，为保证较长的使用寿命，相比3C电池在一致性上要求高的多，因此电池在分容中要求的电流精度较高，目前按照市场要求，保持0.02%的要求是电池测试设备生产商面临的设计挑战，为了争取更高的市场份额，对精度以及效率，功率密度等其他性能的追求也从未停歇。需要知道的是在电池设备中，主要分为三大部分，分别为双向AC-DC电能变换，数据处理单元，以及电池测试单元。本文主要剖析实现电池化成分容技术要点紧密相关的电池测试单元的信号链部分。 

信号链

由于电池测试设备要求输出电压电流精度较高…