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：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…
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…
作者：Remy Zhang
本文档介绍了D类音频功放的典型设计，概述了氮化镓器件在D类音频功放中的基础应用，并简单介绍了氮化镓器件在D类音频功放设计中，相较于硅基器件所带来的优势。
一 D类音频功放的典型设计
1. 什么是D类音频功率放大器？
D类功放最早由英国科学家Alec Reeves于1950年发明。简单来说，D类功率放大器就是一种电子放大器，也称为功率开关放大器，工作于脉宽调制，它将输入信号转换为脉冲流。D类功率放大器的输出晶体管级作为电子开关运行，并且没有像其他放大器那样的线性增益。D类功率放大器通过接收传入的模拟输入信号并生成PWM或PDM 开始工作。然后它将输入信号转换为脉冲流。因此，可以说一个典型的D类功放由两个输出MOSFET、一个脉宽调制器和一个外部低通滤波器组成，用于恢复放大的音频。
图1. 不同类型的音频功率放大器之间效率与失真表现的对比图
与AB类功率放大器中使用的会导致功率晶体管能量损失的线性功率调节不同…
功率密度是汽车车载充电器和服务器电源等高度受限系统环境中的主要指标。务必要减小电磁干扰 (EMI) 滤波器元件的体积，从而确保解决方案能够满足严苛的外形尺寸要求。
鉴于接触电流安全要求，用于上述和其他高密度应用的共模 (CM) 滤波器通常会限制总 Y 电容大小，因此需要大尺寸共模扼流圈来实现目标转角频率或滤波器衰减特性。这导致了权衡后的无源滤波器设计采用笨重且昂贵的共模扼流圈，尺寸相当于整个滤波器大小。
随着无源器件逐渐跟不上高速功率半导体器件以及电路拓扑的发展，无源滤波器的体积是提高功率密度的限制因素之一。实际的滤波器实现会占用电源解决方案总体积的 30%（如图 1 所示）。
图 1：3.3kW 图腾柱功率因数校正参考设计中的传统单相无源 EMI 滤波器
有源 EMI 滤波器 (AEF) 电路可为新一代电源管理系统实现更紧凑的滤波器解决方案…
作者：Chen, Dillen
便携储能市场的快速增长带来了户外电源这一消费品类，并且随着消费者对用电需求增加，使得户外电源功率不断增大。为了保证户外电源的安全，电池管理系统（BMS）设计需要高度可靠，有些设计者会采用冗余设计来实现该需求。本文介绍一种户外电源BMS中的冗余设计策略，以避免单点失效。
BMS板上的主要用电设备有MCU、模拟前端、信号调理芯片、通信芯片等。其中，模拟前端由电池直接供电，而信号调理、通信、风扇、显示这些用电设备不直接影响系统安全，由降压芯片将电池转换为合适电压供电即可。MCU最为重要，它不仅用于接收、处理、传输数据，还用于直接下达保护指令，因此需要冗余供电，常见的冗余供电设计如下图1所示。
图1 户外电源BMS供电系统框图
图1显示MCU具备两路供电链路…
随着电气化的普及，半导体创新使我们能够与电动汽车、可再生能源和其他高压系统安全可靠地进行交互。
随着世界各地的电力消耗持续增长，高电压技术领域的创新让设计工程师能够开发出更高效的解决方案，使电气化和可再生能源技术更易于使用。
“随着人均用电量的持续增长，可持续能源变得越来越重要，”TI 副总裁及高电压产品部总经理 Kannan Soundarapandian 表示。“以负责的方式管理能源使用非常重要。我们不能浪费任何一毫焦1的能量。这就是为什么高电压技术的创新是实现能源可持续的关键。”
随着电力需求的增加（在 2 秒内将电动汽车 (EV) 从 0mph加速到 60mph 需要大量的电池电量），电压也必须增加，以便尽可能减少热量损失。将电力从电池传输到电动汽车的牵引逆变器通常需要更高的电压来提高效率，其他众多高压系统也是如此。
虽然设计这些系统可能成本高昂且困难重重，但与通过传输线…
作者：Dylan Zheng
很多工业系统中常需要负电源供电，如双电源运算放大器、超声波扫描仪和自动化测试设备等。本文主要介绍如何通过同步Buck 变换器LMR54406实现可调负电压输出，该方案具有外围电路少，成本优等特点。
LMR54406是一款易用的同步Buck变换器，输入电压范围4V~36V，最大连续输出电流0.6A，非常适用于有宽压需求的工业应用。同时，其开关频率为1.1MHz，可以选用更小尺寸的电感；内部集成了软启动、补偿电路、过流保护和过温保护，大大节省方案体积。
如图1所示，通过将原有Buck的正输出端接到系统GND；将原有Buck的GND pin作为反向电压输出端；正电源输入端加入一个对系统GND的输入电容CBUCK，即可将现有的LMR54406由同步Buck变换器转变为Inverting Buck-boost (IBB)，提供负电压输出…
随着数据需求的增加，服务器和数据中心的需求也在增加，因此用电需求也随之增加。行业趋势表明，2020 年每个机架的功率为 4kW，到 2025 年将高达 20kW。
鉴于供数据中心和服务器使用的物理空间有限，服务器电源架构产生了高功率密度要求，即在更小的区域内提供更多的功率。提高服务器电源的效率还可以降低冷却成本。
我们周围的一切都急需获得数据并由数据驱动，所有这些数据都由数据中心的服务器存储和处理，如图 1 所示。
图 1：数据连接的生态系统
服务器通常具有可扩展性和热插拔功能，以满足不同的处理要求并保持高系统可用性。为了实现无缝热插拔功能，服务器主板和配电板采用热插拔控制器或电子保险丝。服务器电源中的电子保险丝等元件需要提供更高电流，以满足持续增长的服务器用电要求。热插拔和电子保险丝等保护器件也需要处理高峰值电流，以便与服务器中现代微处理器的更高峰值处理能力匹配…
作者：Iris Wen
随着多媒体技术的发展，人们对于家庭娱乐的视听体验要求越来越高。音箱是家庭影音设备中非常重要的一部分，为提升品质，音箱的设计也面临着诸多挑战。
目前，越来越多的家用音响采用标准USB接口进行供电，USB 2.0接口的电流一般在500mA以下，Type-C接口的电流通常能够达到3A。音箱的扬声器部分需要一颗升压转换器来抬升电压，由于其功能特性，所需的功率往往较大，在一些场景下会有很高的瞬时电流，这就要求开发者在系统设计中考虑到输入电流限制的问题。TI新推出的TPS61376是一款带有平均电流限制特性的升压转换器（boost converter），能够有效地解决这个设计问题。
如上所展示的是音箱中电源系统升压部分的框图，在一些情况下，会产生超出USB电源承受范围的高瞬时电流。通常，为实现对电源的限流保护，开发者往往会采用加入load switch的方式限制输入电流，以避免损坏电源。TPS61376的问世为很大程度上简化了这一部分的设计…
作者：Iris Wen
随着USB PD (USB Power Delivery)的普及，越来越多的个人电子设备支持USB PD，除了最为常见的手机、电脑之外，显示器、便携智慧屏等产品也在朝着这个方向发展。此外，适配器、拓展坞及各类充电设备中，支持USB PD 的type-C接口也早已是产品的“标配”。在充电方面，除了USB PD，无线充电功能也逐渐走入大众视野，尤其对于一些小型电子设备而言，无线充电能够有效美化外观设计，同时也让其使用变得更加高效便捷。
TI新推出的降压/升压转换器TPS55289性能极佳，为个人电子设备中的USB PD及无线充电等相关应用提供了解决方案，TPS55289的优势体现在：
作者：Iris Wen
随着智能化水平提高、生态的完善以及技术的成熟，近年来可穿戴设备得到了飞速的发展，从日常生活到健康管理、再到游戏娱乐，它已然渗透到人们生活的方方面面。生活中最常见的可穿戴设备莫过于智能手表及智能手环，它集成高分辨率彩色显示屏以及蓝牙等无线传输模块，可以实现丰富的信息交互，同时还集成了多种传感器模块，能够帮助用户实现日常的健康监测。除此之外，AR（虚拟现实）眼镜在近几年也得到了迅猛发展，未来AR技术将会越来越多地走入大众的视野。
通常，可穿戴设备中会集成多种模块，系统设计中需要升压（Boost）或降压/升压(Buck-boost)转换器来将较低的电池输出电压提升至各类模块所需的输入电压。德州仪器（TI）2022年新推出的降压/升压转换器TPS631000能够很好地满足这一类应用的需求。这是一款采用恒定频率峰值电流模式控制的降压/升压转换器…
作者：Yuan Tan
1. 基本特性介绍
UCC217XX-Q1是一系列电流隔离单通道栅极驱动器，可用于驱动碳化硅 MOSFET 和IGBT ，具有高级保护功能，一流的动态性能和稳健性。该系列隔离栅极驱动器的主要特性介绍有：
Basic features:
Active protection:
该系列隔离栅极驱动器集成一路隔离式模拟转PWM的 传感器，等效为一个通道的隔离采样芯片，可用于温度或电压检测…
几乎每个应用中的半导体数量都在成倍增加，电子工程师面临的诸多设计挑战都归结于需要更高的功率密度。例如下面这几类应用：
实现更高功率密度的障碍是什么？实际上，热性能是电源管理集成电路 (IC) 在电气方面的附加特性，既无法忽略也不能使用系统级过滤元件“优化”。要缓解系统过热问题，需要在开发过程的每个步骤中进行关键的微调，以便设计能够满足给定尺寸约束下的系统要求。以下是 TI
…
眼下，“便携式未来”似乎近在咫尺，曾经庞大笨重的设备如今已变得轻巧便携。我在个人电子产品上对此有着亲身体会：以前的手机又重又慢，而现在的手机不仅外形纤薄，运行速度快，而且电池寿命也越来越长。
我在个人医疗保健应用中也看到了这一趋势。现在不需要去看医生就可以检查生命体征，一方面是因为血糖监测仪等设备的尺寸越来越小，可以放在掌心上，而且功耗越来越低。为了给用户提供反应灵敏的生命体征测量设备，血糖监测仪不断向功耗更低且电池寿命更长的趋势发展。
血糖监测仪是一种功耗超低的设备，并试图将静态电流 (Iq) 降到尽可能低的限值，因为它们必须能够使用同一块电池（通常是轻巧的 3V 纽扣电池）进行至少 1,000 次测试。由于血糖监测仪开始需要更多的 Bluetooth® 以及其他无线连接（如图 1 所示），要实现电池寿命…
作者：Eileen Zhang
条码扫描器又称为条码阅读器，条码扫描枪等。条码扫描器利用光电原理将条码信息转化为计算机可接受的信息的输入设备，常用于图书馆、医院、书店、超市以及物流等行业。
图1. 条码扫描器
那么，升压转换器TPS61376是如何助力更高集成度条码扫描器方案的呢？条码扫描器通常会带有大功率Flash LED用来做光线发射，它的瞬时电流是比较大的，根据用的LED数量不同一般2～3A甚至更大。而条码扫描器的电源是USB或者电池，尤其是USB接口是承受不了这样的瞬时大电流，所以通常在系统中加入一个缓冲电容，由这个缓冲电容来提供瞬时能量，此外，系统中还会在USB电源供电测加入限流保护，避免瞬时大电流将USB电源拉死。同时，电路中需要升压电路将条码扫描器的输入升压给Flash LED供电。下图为条码扫描器系统框图。
图2. 条码扫描器系统框…
作者：Kelly Bai
为了满足更小的方案尺寸以降低系统成本，小型化和高功率密度成为了近年来DCDC和LDO的发展趋势，这也对方案的散热性能提出了更高的要求。本文借助业界比较成功的中压DCDC TPS543820，阐述板上POL的热阻测量方法及SOA评估方法。
PCB Layout对热阻的影响
芯片的数据手册都会标注芯片的热阻参数，如下Figure 1 TPS543820 Thermal Information所示。但这个Thermal Metric的值并不能直接应用于实际项目的热评估中，因为芯片的散热好坏会受到PCB layout的直接影响，包括散热面积，铜厚，过孔数量甚至是布局都会对实际热阻造成较大影响。
Figure 1: TPS543820 Thermal Information
因此，我们需要对项目中重点电源器件进行实际热阻测量…
作者：Daniel Wang
电源管理芯片广泛应用于板级电源系统中，包括控制器和功率MOSFET。但对于大电流电源管理芯片，基于不同半导体工艺的技术特点，即控制器和MOSFET所需要工艺的差别，可能无法使用同一半导体制程把两者集成到同一晶圆（Wafer）上面。因而只能采用multiple-die的结构， 称为多芯片封装 (MCM)加倒装法 (Flip-chip) 的封装形式，从而导致焊盘outline不够对称。如果SMA工序不能完全依照芯片手册的焊盘及钢网的尺寸要求(有些客户可能会有自己默认的CAD和SMA规则)，可能会出现焊锡的厚度不足或不均匀。这样贴装的芯片的引脚在长期运行后(对应板级可靠性测试BLR，JESD22-A104)由于板子的翘曲形变导致引脚开裂或短路并使得芯片功能异常甚至损坏。因此正确理解和遵守芯片的焊盘和钢网的尺寸规则，并能针对性的提前做出适当的优化…
作者：Landy Mu / Eileen Zhang
随着科技的进步和人们对于移动办公以及居家办公需求的增加，相较于传统笨重的打印机，人们对于便携式打印机的需求也在增加。
便携式打印机有很多种，例如，移动办公专用的微型打印机，用于标签打印的标签打印机，用于照片打印的便携式照片打印机，用于打印错题的错题打印机等等。本文主要讨论的是移动办公专用的微型打印机，这种打印机的尺寸大约为 300*60*40mm ，与笔记本电脑尺寸相当，与普通家用打印机类似，只是添加了电池更加便携，而且不占空间。
微型打印机通常含有1~3节锂电池，而其中的喷墨打印头需要24V~48V的高压，所以会有对于升压的需求。此外，如果打印机有LED屏幕，通常还需要12V~18V的电源轨，此电源轨也需要通过升压电路来实现。下图为微型打印机中的框图。
图1. 微型打印机中电路示意图
全集成Boost…
作者：Andrew Su
锂电池广泛使用于便携式电子产品，为了给锂电池充电，就需要为这些电子产品配备充电管理芯片。充电管理芯片根据工作模式通常可分为开关模式、线性模式、和开关电容模式。
作者：Jenson Zhang/ Eileen Zhang
USB Type-C接口凭借更小的体积、正反可插设计、强大的兼容性，还能提供更高的电源传输能力和数据传输速度，正在台式电脑上得到越来越广泛的应用。仅需要一根Type-C的数据线，就可以同时实现高速数据传输和大功率传输，有效解决了桌面线材凌乱的问题。
一般来说，台式电脑的供电电源为12V直流电。台式电脑如果支持USB PD，则可以实现给笔记本电脑，显示器和手机等外设提供数据和大功率输出。由于外设所需电压为5~20V不等，所以需要升降压转换器将12V直流电转换为外设所需电压。
图1. USB Type-C PD示意图
升降压转换器TPS55288在台式电脑Type-C PD中的应用
TPS55288是德州仪器面向USB Type-C PD 应用的降压/升压转换器…
模拟
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DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
