如今，那些“永远在线”的消费者希望随时随地为他们的便携式电子产品充电。例如，我们经常看到旅客在等待登机或乘坐火车时给手机、笔记本电脑和耳机充电。但是，由于每个设备的充电方式不同，这些消费者必须携带不同的适配器，并且记住哪个适配器适用哪个设备是件相当麻烦的事情（请参见图1）。对于为了解决这一麻烦的工程师来说，他们的电池充电系统设计必须支持从各种输入源充电。
图1：使用不同的输入源和适配器充电
为什么考虑使用USB Type-C PD充电？
设计一个单芯片充电器集成电路（IC）来为不同配置和不同输入电压范围的多个电池供电设备充电是一个复杂的过程，因为传统适配器不能与所有电池供电设备兼容，且传统USB适配器的功率限制在5-15 W，因此限制了它们将支持的便携式电池供电设备。
如图2所示，USB Type-C™供电（USB PD）提供了一种有用的替代方案，可对各种应用进行快速有效的充电。USB PD
…近几年，降压-升压型充电器变得越来越流行，因为它能够从几乎任何输入源为电池充电，无论输入电压是高于或低于电池电压。
USB Type-C被广泛采用的一大关键性优势是它被认为是目前实现通用适配器和减少相应电子废弃物减少理想方案。虽然USB Type-C接口是统一的，但是不同适配器的额定功率和电压仍然有很大的差异，这里面包含了传统的5 V USB适配器和能够提供5 V到20 V电压范围的USB PD适配器。此外，不同的便携式设备内部的电池数串联节数也有可能不同。这就要求电池充电器集成电路（IC）采用降压-升压拓扑结构， 去适应输入电压和电池电压的这些任意的变化。 具有高功率密度的降压-升压充电芯片不仅可以集成通用的充电功能模块，也可以集成USB PD充电系统中的其他元件，如负载开关和DC/DC转换器，以简化系统设计，降低物料清单（BOM）成本，并保持小尺寸的整体解决方案…
作者： Daniel Shen
近日德州仪器（TI）推出了最新一代ACF Controller UCC28782。TI一直致力于最新AC-DC变换技术的开发，2018年上半年率先量产业界第一颗ACF Controller UCC28780。经过近2年的打磨， UCC28782在集成度和性能上都有显著提升，必将进一步助力适配器小型化。
1. 快充推动适配器小型化
近年来，随着手机快充技术与USB Type C PD的普及，手机和电脑笔记本等便携式电子设备的充电功率越来越大。在同样的功率密度下，功率增加必然带来手机和电脑笔记本适配器（以下简称：适配器）体积增加。然而，消费者总是希望适配器尽可能轻便小巧。以20W手机适配器体积75cm3，功率密度0.267W/cm3为例，功率增加到50W，保持同样功率密度的前提下，适配器体积将会增加到150cm3…
功率密度在现代电力输送解决方案中的重要性和价值不容忽视。
为了更好地理解高功率密度设计的基本技术，在本文中，我将研究高功率密度解决方案的四个重要方面：
我还将演示如何与TI合作，使用先进的技术能力和产品来实现这四个方面，帮助您改进并达到功率密度值。
首先，让我们来定义功率密度，并着重了解一些根据功率密度值比较解决方案时的细节。
什么是功率密度？
对于电源管理应用程序而言，功率密度的定义似乎非常简单：它指的是转换器的额定（或标称）输出功率除以转换器所占体积，如图1所示。
图1：计算功率密度很容易，但如何定义标称功率和体积通常会导致歧义。
但如果您想根据功率密度比较电源，则需要对这个简单的定义作出充分的说明。
这里的输出功率是指转换器在最坏的环境条件下可以提供的连续输出功率。环境温度、最大可接受外壳温度、方向、海拔高度和预期寿命都可能会影响相关功率能力…
作者：Yuan Tan
隔离运放在电机驱动中的应用：
电机驱动器是用来控制各种电机，比如AC变频器，伺服电机的一种控制器。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对电机进行控制，实现传动系统定位。高分辨率、精确电压电流测量在需要高性能扭矩和运动控制的工业电机驱动应用中至关重要。因为工业电机驱动器需要满足 (IEC) 61800-5-1的电气安全的需求，所以相应需要采取普通或加强型的隔离电路设计。相较于霍尔效应传感器、磁通门传感器与电流互感器， 分流电阻器加隔离运放的方案在线性度、带宽和漂移等性能更好。在电机驱动器中，通常会在功率板用隔离采样运放来对相电流，母线电流和母线电压等进行采样，如下图1：
图1 电机驱动器电压电流采样
下图所示，是使用隔离运放来进行相电流采样的常见结构和内部原理图。
图2…
对于有着远大抱负，并且试图决定专攻于特定领域的电气工程专业学生，我强烈建议他们考虑电力电子学。谈到工作保障，每个新的电气或电子产品都需要电源！不管你怎么想，由于被更小设备和更高效率所驱动着，这个领域充满了具有挑战性的工作和创新机会。。
它或许不像成为数字设计师那样令人着迷。但是，如果你决定不走寻常路，回馈你的是富有挑战性和创新性的工作，并且最终你会发现自己置身于一群数字弃儿组成的紧密社区。
电源设计师是与众不同的。然而，却有一些共同的思路贯穿电源社区的结构，将我们联为一体。
如果遇到以下迹象，你可能有潜力成为一名电源设计师。
1.夸耀自己的低IQ。阿甘告诉我们低IQ未必是一件坏事。当然，在电源中，IQ指的是静态电流而不是智商。当我们夸耀低IQ时，任何听到该对话的非电源专业的同伴都会露出异样的表情。电源设计师一直在努力降低IQ，以延长电池寿命并提高效率。这对于低压差（LDO）线性稳压器尤其重要。我们为TI低静态电流的LDO产品组合
…TPS92692-Q1是一款用于汽车照明的LED驱动芯片，由于可以设计成Boost，Buck-Boost，SEPIC 等多种拓扑结构，在汽车LED车灯上得到了广泛的应用。
当设计成Buck-Boost拓扑时，由于LED-端连接的是输入电压 VIN，因此LED两端的电压是Buck-Boost电路输出与输入电压 VIN 之间的电压差，这就给OVP电路的设计带来了问题。
图1 TPS92692-Q1 Buck-Boost电路
从数据表1可以看到，TPS92692-Q1的OV管脚的动作电压 VOV(THR)是1.228V，这个电压是OV管脚对GND的电压，而实际上，我们需要的是对LED灯串两端的电压进行OVP保护。因此，需要先将LED两端的电压转换成一个对GND的电压信号。
表1 TPS92692-Q1 输出电压保护参数
如图1红色框所示，通过增加一个简单的PNP三极管电路…
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：
根据上面的需求分析，本文提出一种简单的备电方案如下…
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…
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，
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
为了保证芯片的最小工作电压…
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：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。
1. 供电环节冗余设计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…
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：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…
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：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…
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…
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。
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、通过控制温度塑造线条的射频热能类、采用微电流技术紧致肌肤的电流类以及通过水蒸气渗透达到美容效果的熏蒸类…
作者：Given Ding
ABSTRACT
BQ25601是一款常用的充电芯片。本文针对其错误上报的机制进行了说明。同时，本文针对该芯片实际应用在可穿戴产品中碰到过的弱充问题进行了问题分析和说明，并从系统层面给出了阶梯式抬升充电电流的解决方案。
Contents
作者：Jiawei Bao, Aki Li, Bing Lu
隔离驱动被广泛的应用在工业产品中，其供电隔离电源的设计是隔离驱动设计的关键一环。传统的隔离驱动供电方案多数采用反激或推挽结构，而与这两种方案进行对比，LLC谐振变换器有着自己独有的优势，高功率密度，低噪声，低成本。
由于系统的可靠性、冗余性等问题，集中式控制的供电架构逐渐向分布式开环方法发展。开环控制，如50%占空比的推挽结构被广泛的使用在提供隔离供电的场景中。然而副边的高dv/dt会通过变压器原副边的寄生电容耦合到原边，产生噪声，甚至影响原边控制器的工作。若想减小变压器原副边的寄生电容，可采用增大变压器原副边的距离或使用变压器槽式结构的方法。然而这会使得变压器的漏感变大。漏感的增加会产生电压尖峰使得开关管的应力增大，同时漏感的能量会造成较大的功率损耗，影响电源的效率…
作者：Stanley Dai
高效化和小型化，一直都是功率电源发展的两个方向。同步BUCK在这两个方面的卓越表现，也是在越来越多的场合得到了运用，像锂电池充电、二次砖块电源等等。如图1所示，同步BUCK相较传统BUCK最主要的区别是用MOSFET器件代替了传统的续流二极管，而MOSFET更低的导通损耗也为整个电源系统带来了更高的效率。但是在电池充电和其他大容性负载的场合，拥有更高效率的同步BUCK在电路软起动阶段，会遇到比较大的挑战。甚至在某些恶劣情况下，过大的反向电感电流会导致电感饱和或者下管MOSFET被击穿的风险。
图1 异步BUCK和同步BUCK示意图
图2 同步BUCK软起动阶段反向电感电流示意图
原因是同步BUCK在软起阶段，如果输出端是带电池或者其他大容性负载情况，重启时输出端极易残余一定的电压…
作者 :Brandon Li 李占鹏
（一）高速光模块的市场概况
近些年，高速光模块市场迎来快速增长。5G基建建设的持续推进和互联网时代数据市场的需求爆发持续刺激着对50G/100G/200G/400G高速光模块的需求。全球100G/200G/400G的光模块在未来3到5年预计会以30%的CAGR持续增长。
图1：高速光模块的市场出货量（Y16-Y22F）
5G基站建设架构从RRU+BBU进化到AAU…
作者：WENTING WU
1. 幻象电源：
音乐玩家常常会提到幻象电源这个专业名词，那么什么是幻象电源，它与普通电源有何区别？它出现在哪些场景呢？今天我们就来一起聊一聊幻象电源。
幻象电源通常是一个在XLR电缆的引脚2和3上运行的一个正电压（通常是从12V到48V），用于给电容式麦克风进行供电。使用“幻象”来描述这一特殊应用场景的电源，是因为音频信号和供电只需一根XLR电缆即可，不需要额外的供电线缆。
一般动圈式麦克风不会使用到幻象电源，专业电容式麦克风才会使用到幻象电源， 因为电容式麦克风输出阻抗非常高，幻象电源电路可以用来减少输出阻抗。
Link: https…
电动汽车(EV)和混合动力电动汽车(HEV)正在不断演进，其中的电子设备同样也在发生变化。在这些车辆的整体构造和功能方面，越来越多的电子设备发挥着重要作用。但是，司机并没有改变。他们仍然希望自己的电动汽车和混合动力电动汽车能够顺利地行驶更远，变得更经济实惠，充电速度更快，并确保他们的安全。那么设计人员如何才能以更低的成本为他们提供更多服务？
随着对安全性、功率密度和电磁干扰(EMI)的要求越来越严格，涌现了不同的电源架构来应对这些挑战，包括为每个关键负载配备独立偏置电源的分布式电源架构。
电动汽车中的传统电源架构
汽车设计工程师可以根据电动汽车的电源要求为某些电源架构设计方案。图1所示的传统方法是集中式电源架构，它使用一个中央变压器和一个偏置控制器来为所有栅极驱动器生成偏置电压。
图1：混合动力电动汽车/电动汽车牵引逆变器中的集中式架构
集中式架构成本较低…
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