作者：He, Xing
LED驱动芯片简介
随着汽车电子行业的快速发展，具有宽输入电压范围的高密度LED驱动芯片，被广泛应用于汽车类照明，包括车外前部和尾部照明、内部照明和显示屏背光照明。
LED驱动芯片按照调光方式可以分为模拟调光和PWM调光。模拟调光相对简单，PWM 调光相对复杂，但线性调光范围比模拟调光更大。LED驱动芯片作为一类电源管理芯片，其拓扑主要有Buck 和Boost。Buck电路的输出电流连续使其输出电流的纹波更小，要求的输出电容更小，更有利于实现电路的高功率密度。
图1 输出电流 Boost vs Buck
LED驱动芯片常见的控制模式有电流模式 (CM)，COFT（controlled OFF-time）模式， COFT&PCM（peak current mode…
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…
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：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…
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： 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…
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…
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
…汽车摄像头模块设计人员必须在缩短上市的同时，创建更小的摄像头模块设计，这些设计可扩展并可重复用于各种类型的图像序列化器和传感器。在本文中，我将解决汽车摄像头模块设计的几个关键设计挑战，包括设计简化和平台可扩展性。
借助可扩展的PMIC简化设计并加快产品上市时间.
维护一个通用电源设计平台有助于工程师缩短设计时间，从而缩短产品上市时间。具有集成电压监控器的管脚对管脚和可编程电源管理集成电路（PMICs）可从非功能性安全应用（例如环视摄像头）扩展到功能性安全应用（例如自动驾驶汽车中的驾驶员监测、电子后视镜和摄像头），而无需重新设计电源电路。
可编程PMIC有两种类型：软件可编程PMICs和硬件可编程PMICs。软件可编程PMICs支持完全可扩展的电源管理平台，而无需重新设计印刷电路板（PCBs）。
让我们通过TPS650330-Q1软件可编程PMIC进行说明。该软件具有一个集成工具集，可支持设计重用并简化设计。TPS650330-Q…
电磁噪声是指任何一种多余的电磁能量，其强度足以使信号失真。因此，设计高性能数据采集应用或任何具有特别敏感信号路径的系统时，必须克服噪声问题。
在电源方面，由于其基本的工作原理，高效的DC/DC转换器可能成为重要的噪声源。它们既会在转换器的开关频率处产生低频纹波，也会产生因转换器功率级中电压和电流的快速切换而引起的高频噪声。
与开关式稳压器结合使用的降噪技术示例包括额外的过滤无源元件，诸如缓冲电路、铁氧体磁珠和馈通电容器，或在电源路径中包含线性电源，如低压差稳压器。虽然这些方案在大多数应用中都能很好地发挥作用，但它们在效率、解决方案尺寸以及总电源解决方案的成本方面可能会有所权衡，尤其是在如患者监护仪、智能仪表、智能传感器和物联网系统等始终开启的应用中。
很多应用肯定会从数据采集和/或射频（RF）通信事件中的无噪声环境中受益。但是，电源设计人员需要考虑效率（换言之，电池寿命）、电路板空间和组件成本之间的权衡是否对他们的设计有意义。在证明可能存在问题时…
By Payne Gong
这篇博客根据电动口罩，红外测温仪以及血氧浓度仪这3个热门应用提出了一种高效率的供电方案。解决方案主要针对1~2节干电池或单节锂电池输入的场景，提供了TI高效率低功耗的升压解决方案。该方案可以提供低至100nA的关断电流，并且具有轻载高效模式，可以延长电池的使用寿命，此外还具有良好的负载响应特性，来提升用户的使用体验。
1.1 电动口罩
口罩作为保护我们呼吸系统的过滤屏障，可有效预防传染病。电动口罩通过内部的风扇吸入外界空气，提升用户长时间佩戴的舒适度，循环换气功能也能让即戴眼镜也佩口罩时镜片起雾问题得到改善。此外，电动口罩还有防护性好以及可以循环使用的优点。
图 1. 电动口罩的组成：
电源轨架构：
为了方便佩戴者的使用，电动口罩大都采用锂电池供电，通过USB口为电池供电，之后通过LDO为MCU提供电能…
作者：Betty Guo
现在，智能楼宇自动化中加入了越来越多的智能传感器，比如智能猫眼，门铃，便携式摄像头以及烟感等。这些产品通常采用电池供电，如常见的18650锂电池，AA 干电池。那么在电池供电的产品中，如何设计合理的供电方案是延长电池使用时间是重点问题。
文章会首先会分析常用电池的特性分析，其次以可视化门铃为例提供技术设计方案。
1. 不同电池特性分析
在智能家居产品中，常用的电池类型主要是干电池和锂电池。锂电池又分为18650 圆柱型电池，聚合物锂电池，镍氢电池等。由于电池电压会随着电池使用而降低，对后级电路设计提出了要求。下面是这三种锂电池分别的特性：
电池类型
18650圆柱型电池
聚合物锂电池
镍氢电池
特性
-能量密度高。
-工作电压平台高。
-循环寿命长。
-自放电小
- 重量亲，体积薄，容量密度…
伴随互联网的迅猛发展与5G时代的到来，短视频成为了行业最火热的风口。智能手机加速更新换代的同时，运动相机与手持稳定器由于应用场景的多元化，以及性能和价格的优势，逐渐受到年轻人的喜爱。
相比于传统的数码相机，运动相机采用电子防抖的方式，在实际拍摄时只有部分的画面，通过内置陀螺仪和加速度计对摄像机抖动方向进行模糊判断，利用处理器的资源进行计算、并对剩下的画面进行补充，从而产生防抖的效果。随着处理器的不断发展，电子防抖由于其成本的优势，成为了运动相机的主流防抖方式。
详细的运动相机系统框图如下：
信号链部分，麦克风和镜头模组采集音视频信号，通过相应的编解码器后送入MCU进行处理，采用用户自定义的防抖的算法，最终将清晰的视频还原出来。
音频编解码器设备的主要组件是模数转换器（ADC），数模转换器（DAC）和数据接口总线，用于在编解码器和微控制器…
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
…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：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：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…
作者：Brian King
以下这 4 个基本技巧可帮助您减少涉及 EMI 合规性时为您带来的烦恼。当然，EMI 主题非常广泛，会涉及很多其它技巧。
回顾第 1 部分(http://www.deyisupport.com/blog/b/power_house/archive/2014/06/18/powerlab-emi-1.aspx)的讨论内容，在该部分我们重点讨论了当电源中的组件寄生电容直接耦合至电源输入电线时会发生的情况。现在，我们来看看共模 EMI 问题的最常见来源：电源变压器。
该问题由一次绕组和二次绕组间的寄生电容以及一次绕组的高 dV/dt 引起。这个绕组间的电容可起到充电泵的作用，导致杂散电流流到通常连接至接地的二次侧。这里有四个可最大限度减少该问题的常见技巧。
作者：Bosheng Sun
几十年来，平均电流模式控制一直用于功率因数校正 (PFC)，而且在商业市场也有各种采用这种控制算法的 PFC 控制芯片。
图 1 是这种平均电流模式控制的形象介绍。
图 1. PFC 的平均电流模式控制
通常认为，平均电流模式控制的性能可充分满足大部分 50/60Hz AC 线路输入的商用电源应用需求。但是，传统平均电流模式控制会使电感器电流领先于输入电压，导致不统一的基本位移功率因数与过零失真。在 PFC 工作在高频率 AC 环境下时，这种情况会变得更糟糕，例如工作在 400Hz 下的机载系统。这些系统所需的高质量输入电流很难通过传统控制方法实现。一种名为占空比前馈 (DFF) 控制的最新控制方法可有效降低高线路频率下的输入电流失真1/2/3。
DFF 控制的基本构想是预先计算占空比，以减轻反馈控制器的任务。对于工作在连续传导模式下的升压拓扑来说，占空比 dFF 的计算公式为：
电源一般会感测输出电压并对其进行稳压。但通常总需要测量某种类型的电流。需要测量电流的主要原因有两个：
有多种测量电流的方法，但这些方法可分为两类：损耗电流感测（添加一个组件，产生损耗），或无损耗电流感测（使用现有组件）。
测量电流的两种“损耗”电流感测方法有……
只使用一个电阻器便可测量电流。每个人都知道欧姆定律：V=IR。通过测量已知电阻器上的电压就可以确定电流。图 1 是如何测量电源输出端电流的简易图。
图 1：使用一个电阻器测量电源输出电流
用这种方法测量电流可能对于限制或调节 DC 层面上的输出电流非常有用。出于控制目的，通常需要非常快速地测量 AC 电流。图 2 是测量同步降压转换器的 FET 电流的方法。
图 2：使用一个电阻器测量 FET 电流
这种电流测量方法对于电流模式控制非常必要…
下表囊括了德州仪器 (TI) PowerLab™ 参考设计库中经全面测试的 LED 电源参考设计，内容涵盖测试报告、原理图、材料清单 (BOM)、PCB 板面布局、光绘文件与相关器件等。
LED 参考设计
适用于室内 LED 照明的隔离式 LED 驱动器（30V~42V DC，电流 450mA） 我有一个 10 个月大的女儿。许多有小孩的人都知道，有孩子的人睡觉安排有点麻烦。有时候我发现自己到深夜了还在看电视购物广告。我看的内容已经非常多了，甚至都能准确预测下面将要发生的事。我最喜欢的内容包括：“请稍等！还不止这些！”以及“如果现在拨打电话，我们将双倍奉送！”我没买过任何东西（除非几个月后我在商店里看到了），但是这些主意非常好，而且通常很有娱乐性。
PowerLab 笔记推出已有大概六个月了，而 PowerLab 本身已超过一年，但我还没有介绍过典型 PowerLab 设计具体包含什么内容，也没有解释过其中原由。我想现在应该说明一下，而且用电视购物广告的方式。也许您会受到极大诱惑而想尝试一下，“毕竟这是免费的！”
PowerLab 中包含的每个设计首先都有一套来自真实应用的性能规范。这些性能规范由为系统寻找合适电源解决方案的工程师提供…
与锂二氧化锰 (LiMnO2) 等电池化学物质相比，锂亚硫酰氯 (LiSOCI2) 电池可实现更高的能量密度和更出色的每瓦成本比，因此普遍用于智能流量计。但 LiSOCl2 电池有一个缺点，即对峰值负载的响应性较差，这可能导致电池可用容量降低。因此在本文中，我们将探讨一种降低电池峰值负载（数百毫安级）的有效方法，从而帮助延长电池寿命。
更大程度提高电池可用容量是十分重要的，因为这可以使系统设计实现：
通过对更多类型的流量计应用相同的设计，以上优势可更大程度地降低电池成本、维护成本和开发成本。
设计难题：延长电池寿命
成功的仪表设计需要实现长久的运行时间（大于 15 年）以及阀控制、数据记录和数据传输等功能…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
观看 TPS61094 演示视频