当今世界，设计师们似乎永远不停地追求更高效率。我们希望以更低的功率输入得到更高的功率输出！更高的系统效率需要团队的努力，这包括（但不限于）性能更高的栅极驱动器、控制器和新的宽禁带技术。
特别是高电流栅极驱动器，其能够通过降低开关损耗帮助提升整体系统效率。当FET开关打开或关闭时，就会出现开关损耗。为了打开FET，栅极电容得到的电荷必须超过阈值电压。栅极驱动器的驱动电流能够有助于栅极电容的充电。驱动电流能力越高，电容的充放电速度就越快。拉灌大量电荷的能力可以降低功率损耗和畸变。（传导损耗是另一种FET开关损耗，传导损耗取决于内部电阻或FET的RDS(on)值，其中，随着电流通过，FET也会耗散功率。）
换言之，目标便是降低系统内需要高频率功率转化的开关过渡时间。突出该类性能的栅极驱动器规格为上升和下降时间。参见图1。
图1：典型的上升和下降时间图
如果您想更进一步，诸如延时匹配等栅极驱动器特性…
如果你曾经在电源设计公司听到过员工的走廊谈话，他们很可能是在激烈争论>75W电源的设计应当采用图1还是图2所示的架构。事实上，这两种架构的电源元件完全相同，唯一的区别在于控制器。
图1：基于分立式控制器IC的交流/直流设计
图2：基于组合式控制器IC的交流/直流设计
TI对这两种架构都有支持者，并且拥有基于这两种架构的产品。
尽管TI长期以来在组合式控制器方面拥有丰富的产品组合并能够在同一解决方案中实现更多功能，我仍然认为，从长远来看，独立的功率因数校正（PFC）控制器以及独立的DC/DC转换器为工程师设计各种应用提供了无与伦比的优势。尤其在当前消费者注重成本的环境下，这种优势就更为突显。
布局
大多数电源设计人员都会告诉你，印刷电路板（PCB）布局是最让他们头疼的电源设计技术问题。糟糕的布局往往会让设计过程走进死胡同。电源具有各种形状和尺寸，需要根据形状要求考虑非常不同的布局。
图3…
人们对能源使用效率和节能的关注日益增强，同步整流器（SR）有助于提高将离线交流电源转换为用于USB智能手机电池充电5V电源的效率。在该转换期间，SR控制器集成电路（IC）需要适当的偏置，以便向SR MOSFET提供充足的驱动。USB应用中的偏置电压通常高于4V。由于BC1.2 USB电池充电标准规定电源适配器输出范围为4.1V至6V，因此可以从该输出偏置SR控制器IC，如图1所示。
图1：采用SR控制器偏置输出电压的反激式转换器
如果输出电压降到UVLO以下怎么办？
这种偏置方法简单、容易，几乎没有额外的成本。当输出电压高于4V，工作很好，但当VDD上的电压<4V时，SR控制器IC进入欠压锁定（UVLO）状态。这里的问题是，当输出降到4V以下时，SR仍然需要工作。事实上，在USB智能手机应用中输出降至3V之前，SR仍然需要工作。这是因为电池充电操作需要恒流操作，适配器保持提供恒定电流…
延长电池寿命是各种应用中常见的设计要求。无论是玩具还是水表，设计师都有各式技术来提高电池寿命。在这篇博文中，我将阐述一种可策略性地绕过低掉电线性稳压器（LDO）的技术。
生成导轨
使用LDO是从电池产生调节电压的常用方式。对于在完全充电时输出4.2V的单节锂离子（Li-ion）电池尤其如此。
假设您要为电源电压范围在3V至3.6V之间的微控制器（MCU）生成3.3V，并选择TPS706生成该导轨。图1阐述了该电路。
图1：TPS706从电池调压3.3V
尽管这个电路很简单，但它有一些限制。其中首要限制因素是掉电，这将导致LDO停止调压，并可能使MCU的供电电压超出规定范围。
掉电的含义
随着电池放电，锂离子电池的电压下降。图2所示为放电曲线的示例。
图2：锂离子电池电压随时间推移下降
当您记起输入电压接近稳压输出电压时，LDO有可进入压差的风险，这可能令人不安…
作者：Youhao Xi
48V-12V双电池电源系统正普通用于轻度混合动力电动车。车辆的动态工作条件可能需要在两个电池轨道之间来回传送高达10kW的电功率。由于移动车辆中的各种操作情况，控制一个方向或另一个方向上的功率流需求可以说是一个相当复杂的任务，需要数字控制方案的智能。因此，当领先的汽车制造商和一级供应商开始开发48V-12V双向电源转换器时，大多数都采用了全数字方法。
全数字解决方案成本昂贵，因为它们需要许多离散的模拟电路。这些模拟电路包括精密电流检测放大器、功率MOSFET栅极驱动器、监视和保护电路等。由于电路板上的设备数量庞大，离散解决方案显得笨重且不可靠。为了减少解决方案尺寸和降低成本，同时提高性能和系统级可靠性，一些一级供应商正在寻找一种混合架构，其中微控制器处理更高级别的智能管理，且高度集成的模拟控制器实现电源转换器级…
通用串行总线即“USB”已经流行许久； 起初USB设备便具有主设备和从设备之分：传输的数据来自主设备如电脑，数据传输至从设备如手机、鼠标或键盘。但随着消费电子产品的发展，从智能手机到U盘、从平板电脑到智能手机以及从相机到打印机之间的数据传输需求也随之增加。
USB On-the-Go（OTG）是使设备能够充当主设备或从设备的规范。USB OTG可广泛应用于PC、智能手机、ePOS（电子销售点）和移动电源。主设备或从设备的角色可以根据协议进行改变。数据可从智能手机或相机传输存储到U盘中，当智能手机连接到主设备PC时，智能手机也可以充当从设备。数码相机照片可直接上传至打印机，而无需通过PC传输。数据可在“从设备”之间相互传输。这在我们的日常生活中十分有用。图1所示为市售的USB OTG驱动器和USB OTG连接线。
图1：
…2017年最火热的话题是什么？ 我相信智能家居设备是当仁不让的当红“炸子鸡”。你身边原本呆萌的电子产品，比如音箱、电视、冰箱、烟感等等一夜之间都成了从颜值一直武装到大脑的智能家居。智能是什么，体现在哪里呢？它要有很强的处理能力，感知身边的变化，还要有记忆能力，更重要的是它要能和人交流，要自带“光环”。
小光环往往有大智彗，简单的开关，和千篇一律的指示已经不能满足我们日益增长的颜值和互动的要求，那么到底什么样的光环才能叫实至名归的高大上呢？让我们一起看一下这些A+的答案。
一个好的“光环”是这样的：
- 它有漂亮的色彩，而且可以随着我的心情不断变化。
- 它有柔和的亮度，不要白天不懂夜的黑。
- 它有高雅的呼吸渐变的感觉。
- 它有行流水的动态变化。
- 它还需要绿色环保…
由于在单个以太网电缆中组合了数据和电源传输，PoE（以太网供电）在以太网系统中很受欢迎。它广泛应用于以太网交换机、IP电话、IP网络摄像头应用。对于一些智能家居系统而言，以太网也是中央控制器和一些末端设备（如智能面板和无线AP）之间的一种关键连接法。除了标准48V电缆电压外，一些客户也愿意采用30V的电源传输。其中考虑了两大关键因素，一个是30V电压在36V人身安全电压范围之内，另一个是低至30V的电压可以节省电源解决方案成本。除了电流限制和过流保护功能外，末端设备检测对于系统设计也是有益的，可以确保中央控制器在无合适末端设备的情况下不会通电。
在IEEE 802.3at标准中，如下面表1和表2所示，PSE端口输出电压范围为44~57V（1型）和50~57V（2型），而PD端口功率为37…
您或您认识的人很可能在假期收到了可穿戴设备。活动监视器已远远超过了几年前设计的计步器功能。当今最先进的可穿戴设备可测量您走了多少步、估计您所覆盖的距离、跟踪您的活动强度、告知您爬了多少楼层、测量您的心跳并监控您的睡眠质量。当与智能手机配对时，他们可帮您设定和实现活动目标，为您提供有关改善健康状况和帮您为竞赛和体育活动进行训练的见解和提示。有些可穿戴设备甚至有显示器和振动马达，可在用户需起身和移动时提醒用户，提供有关其活动的反馈或已收到重要的电子邮件或文字。
活动监视器的外形尺寸有所不同，但大部分尺寸较小，且佩戴在手腕上。创建一个小型可穿戴设备具有诸多挑战，其中大部分问题都围绕空间和功率的有效利用。由于它们在进行活动时被使用，因此它们应具有纤细、轻便且防水的特性。设备必须始终处于持续导通状态，不断获取数据并准备向用户提供反馈。为此，高效的电源管理是必须项，选择具有高功率使用和低静态电流的组件至关重要。此外，客户希望持续佩戴活动监视器…
假期临近，本假期最热门的礼物之一将是可穿戴设备。样式和便捷性通常是人们所期望的因素。但电池呢？为比拇指还小的电池充电完全不同于为智能手机或平板电脑充电。穿戴式电子产品通常尺寸较小，如智能手表、运动和健身跟踪器，甚至服装。由于其物理限制，电池尺寸和容量受限，即使更长的电池运行时间对于良好的用户体验变得更为重要。
那么，您是否准备好设计电源管理解决方案，以便为可穿戴设备实现最长的电池运行时间？选择正确的电池充电器是您首要考虑的事情。
一个理想的可穿戴设备充电器IC应具有四个主要功能：
1. 小尺寸。当设备总体尺寸约为20mm×20mm，电池本身尺寸占据一半以上空间时，4mm × 4mm的充电器IC不再适用。最新的线性充电器bq25100的封装尺寸仅为1.6 mm×0.9 mm，整体尺寸为2.1 mm×2.2 mm。
2. 最大充电电流低。超过90％的可穿戴设备使用容量小于300…
线性充电器和开关充电器广泛应用于多种应用：助听器、智能手表、传感器节点、手机、笔记本电脑...数不胜数！每当使用可充电电池时，都需要一个充电器。然而，考虑到可用的不同充电拓扑相关的利弊，您在选择充电器时可能需要考虑更多因素。
每种方法都有其利弊。线性充电器体积小、易于使用、成本低廉。不用任何切换，它们即可适用于噪声敏感的应用；但是当充电电流大时，功耗很高。图1所示为线性充电器的示意图。
开关充电器以其高效率而闻名，并可在输入适配器电压的广泛变量下最小化功耗。但与线性充电器相比，附加电感器和电容器消耗更多的电路板空间，增加了BOM成本和设计复杂性。图2所示为开关充电器的图。表1比较了两种充电器类型的功能。
图1：线性充电器图
图2：开关充电器图
线性充电器
开关充电器
功耗大，充电电流大
随着手机，智能无线设备和电动汽车的快速发展，锂电池的市场需求越来越广，锂电池的生产制造效率也越来越高。同时，由于节能减排的需要，锂电池的化成，分容的充电，放电，也大量采用能量回馈的形式，将锂电池的放电能量，回馈回电网或对其它电池充电，实现节能环保。
为了更准确的获得锂电池的容量，对锂电池的充放电的电流电压测量的误差要求也显著提高，许多客户需要达到万分之五到万分之一的误差精度，这样，对整个测量控制电路中的放大器，ADC, DAC的误差要求也相应提高。
一般来说，一个完整的能量回馈型的锂电池化成分容测试设备，分为3级结构。如下图：
第一级为220、380V AC到400-500V DC的双向变换器，第二级为400V…
作者：Brian King
近四十年来，TI 电源设计研讨会一直为广大客户提供与电源专家直接交流的培训机会。
每一次研讨会，我们都会根据Bob Mammano制定的指导方针，仔细挑选议题。最终选定的议题兼具有实用性、教育性和趣味性。使我们自豪的是，每次研讨会都是与大家分享具有教育意义经验的机会，而不是一次次花哨的推销。
我们的2016-2017年度暨第22届电源设计研讨会（SEM2200）在美国、中国、印度、日本、台湾、韩国和欧洲相继举办，并于今年早些时候圆满收官。就个人而言，我非常感激有机会参加此次研讨会，并有幸认识电源业界的众多工程师。
如果您错过了这次的研讨会，不用担心，我们现在推出了新的培训网站，将在线分享有关2016-2017电源设计研讨会的相关资料和学习经验。只需使用myTI账号登录，即可观看所有培训视频，并下载论文和演示资料。每段视频均在录音室录制，时长约为40分钟。
在SEM2200中…
具有内部补偿的高级电流模式(ACM)是TI开发的一款新型控制拓扑，可以支持真定频调制并与内部补偿同步。从根本上来说，该产品类似于仿真峰值电流模式(PCM)控制，可以维护一系列输入电压和输出电压的稳定性，形成快速的瞬态响应。ACM的不同之处在于，它是一款渐变型、峰值电流模式控制方案，无需外部补偿，即可在内部形成斜坡获得真定频。ACM对功率级变量（电感器和电容器）还具有良好的抗干扰性能，但在这里，我将更详细地介绍一下ACM的优点。
为何选择内部补偿式ACM？
有的控制拓扑无需外部补偿网络，即可支持真定频或伪定频。然而，使用中也存在一些缺点。
现存的大多数真定频/无外部补偿的转换器采用传统的峰值电流模式，将补偿组件从电路封装的外部转移到电路内部，同时配备了经过设计及优化的内部补偿器以满足各种应用。正因为内部补偿需要覆盖各种稳压范围，如果要实现快速的瞬态响应，内部回路和斜坡补偿则很难得到优化。环路带宽也必须有所限制以满足的大范围的实际应用…
作者：Brent McDonald
为了成为最好，人们会付出旁人无法想象的努力。例如，运动员不知疲倦地进行训练，只是为了在比赛中能够快人毫秒。学生花费数年时间钻研学问，只为获得顶级学术成就。公司或机构组织花费数十年时间研究新技术，仅为了解决曾经只在科幻小说中出现的问题。最后 —— 技术控——电源工程师则致力于开发超群的高效的、高密度转换器。
我敢打赌，当你们中的大部分人启动了电路，至少在功率密度和效率方面取得了个人的最佳成果。回家后，你也许会激情满满地向你的配偶或孩子们讲述这段令人兴奋的经历，但这只会让他们对你的行为感到非常不解。
放心，您不会在此获得这样的反馈。就个人而言，我喜欢摸索新鲜事物，并尝试使之变得比以前更好。TI推出了一个新型的控制器，UCC256301，目前正引发众人热议，因为它使电源性能表现出色…
视频监视安防监控需求正旺，而且该技术也在个人和商业应用方面变得更加经济。受对更高标准的安保需求的驱动，在全球已经有数以百万计的监控摄像头被安装。
由于许多监控摄像头一直处于打开状态，因此监控摄像头制造商已经转向使用节能发光二极管（LED）照明。与以前使用的白炽灯/荧光灯相比，LED的效率提高了80-90%，且散热较低。同时，LED还具有更长的使用寿命，在视频监控摄像头的应用中占据更小的空间。
随着生产数量的增加，摄像头制造商要求LED驱动板的设计更简单、更紧凑、成本更低。但同时，他们需要的LED驱动器能满足更高的效率、更低的功耗、更高的精度、更好的图像分辨率的要求。面对这些挑战，硬件工程师需要一个可以满足以上所有要求的LED驱动器解决方案。
TI的TPS54200是一款新型DC/DC同步降压LED驱动器，可帮助支持视频监控和其它终端设备。该器件提供了高效、高性价比的解决方案，且具有高模拟调光精度。T…
每当系统包含负反馈环路时，环路增益T成为衡量和优化稳定性、输出调节和瞬态响应性能的一个重要性能参数。电压注入是广泛采用的测量T的方法。图1所示为典型的电压注入T测量设置。反馈路径在VOUT和Rup之间切断。插入干扰电压。所有信号都指向接地。
图1：典型的T测量设置
等式1测量T为：
(1)
信号接收器A和B具有两条引线，它们分别为信号A和B提供参考点。图2所示为引线。
图2：接收器A和B的探头及其参考引线
多数情况下，这些引线接地，因此，它们被称为GND引线。但是情况总是如此吗？为了回答这个问题，我将演示使用LM4041-N（一个精密并联电压基准）的示例。图3所示为LM4041-N的典型应用电路。
图3：LM4041-N典型应用电路
LM4041-N将VO到FB引脚上的电压保持在1.24V，如图4所示。电阻分压器设置输出直流电压…
通常而言，汽车的前灯一般是采用开关模式调节器的发光二极管（LED）前灯单元。这类LED车前灯是静态的，要么处于接通状态，要么则是断开。当遇到恶劣天气时，驾驶员可能会开启雾灯，或是在夜间驾驶时使用近光灯，在爬坡时使用远光灯。然而，您是否遇到下图中（如图1所示）的情况呢？当汽车开启远光灯时会发出刺眼的光线，而这种眩光会影响视线，所以相当危险。
图1：传统的汽车前灯技术
如果有一种智能系统能够探测到对面车道驶来的车辆并及时关闭部分远光灯（如图2所示），或者能够根据对面车道上车辆的位置改变灯光照射的角度，是不是从某种意义上提高了道路安全呢？近年来，世界各地的汽车制造商持续在这个领域进行投资研发，而某些高档汽车现在已经采用了此类技术。下面，我们来看看这类车前灯里到底都有些什么。
图2：自适应前灯照明
高级驾驶辅助系统 (ADAS) 包含用于探测汽车周围图像并向汽车中央控制系统提供实时信息的摄像头。车前灯由小像素构成…
标签：dcdc，nexfet，mosfet，tps546c23，swift
电压稳压器，特别是集成MOSFET的直流/直流转换器，已从由输入电压、输出电压和电流限定的简易、低功耗电压调节器，发展到现在能够提供更高功率、监控操作环境且能相应地适应所处环境。
以前，需要高于10-15A电流的应用通常依赖于具有外部MOSFET的控制器，以提供所需功率完成工作。转换器尽管可让设计的布局更简单，使用物料清单（BOM）中的组件更少，同时还能提供具有高可靠性的高密度解决方案，但可提供的功率相对有限。
诸如网络路由器、交换机、企业服务器和嵌入式工业系统等应用的耗电量越来越高，需要30A、40A、60A或更高电流以用于它们的负载点（POL）设计。当适应控制器和外部MOSFET时，这些应用极大地限制了主板空间。
MOSFET和封装技术的进步使得TI能够成功应对这些挑战…
电信、工业和航空电子应用中的电源电压可能由于许多原因而变化，例如线路和负载瞬变；停电；或低电量。电压检测器和监控器/复位集成电路（IC）提供了与这些问题相关的电源电压偏差的预指示，以帮助保护系统。
尽管电压检测器和监控器/复位IC具有相同的功能，但它们用于不同类型的系统中。电压检测器监测电压（如电池电压），并向用户指示电压低。电压检测器通常不具有延迟，但是它们具有内置的滞后，以防止电压悬浮在阈值电压附近时产生的假触发现象。
若电源电压低，则监控器/复位IC监视电源电压，并复位或关闭另一个设备，如微处理器。这些设备通常具有可编程输出延迟，以防止系统在电源电压稳定之前从复位状态恢复。
电压检测器和监控器/复位IC具有不同的特征和参数，使得很难为给定应用选择合适的集成线路。选择电压监控器的关键是了解您需要的功能，然后根据所需的尺寸、封装类型和价格进行选择。此系列具有两部分。在第一部分中，我将讨论最简单的电压检测器和一些不同的输出选项…
所有功率级设计者期望在开关节点看到完美的方波波形。快速上升/下降边降低了开关损耗，而低过冲和振铃最小化功率FET上的电压应力。
采用TI最新的GaN技术设计，图1a所示的功率级开关节点波形真的引人瞩目。其在120V / ns转换速率下，从0V升到480V，并具有小于50V的过冲。
图1：TI 600V半桥功率级——开关波形（a）；设备封装（b）；半桥板图（c）。
GaN FET具有低端子电容，因而可快速切换。然而，当GaN半桥在高di / dt条件下切换时，功率环电感在高压总线和开关节点处引入振铃/过冲。这限制了GaN FET的快速切换功能。
由于引线长且封装为大尺寸，传统的功率封装通常具有来自引线和接合线的高电感。在含铅封装中已观察到高达几百伏的过冲。减少过冲的关键是最小化功率环电感。
为了降低引线电感，TI以表面贴装四方扁平无引线（QFN）封装提供单通道GaN功率级产品。如图1b所示…
在第一部分中，我谈到了一个降压或降压DC / DC转换器的最大输出电流。在本文中，我将讲述升压或升压转换器。计算升压稳压器的最大输出电流虽然涉及更多内容，但仍易于理解。
了解升压转换器的第一件事是，平均电感电流并不等于输出电流，后者处于降压转换器中。升压调节器仍将控制电感电流，但是代表转换器的输入电流，而非输出电流。由此，升压转换器通常指定具有最大MOSFET电流，而非最大的输出电流。
作为一个示例，LMR62421被称为“2.1A升压电压调节器”。这是指MOSFET开关电流，而非输出电流。您可以使用公式1估计升压转换器的最大输出电流：
首先，你需要通过查看数据表中的效率曲线，并找到一个接近您的应用所需的条件来估计转换器的效率，η。让我们以LMR62421数据表为例，当从5V转换时至12V时，使用数据表中信息找到最大输出电流（图1）。
图1：LMR62421数据表摘录
…企业服务器、交换机、基站和存储硬件设计师都在寻求在其主板上提高功率密度和效率。随着主板上元件数量的增加和外形尺寸的减小，电源密度成为进一步减小面积的限制因素。电源越小，主板尺寸就越小，减小主板尺寸就可以将更多的主板装入给定的机架中，最大限度地提高数据中心吞吐量和性能。
在图1所示的典型电信电源系统中，48VDC输入电压必须进一步降低到中间母线电压（在此例中为3.3V），然后用一个或多个降压直流（DC/DC）转换器降压成处理器、ASIC和FPGA内核轨电压、I/O轨、DDR存储器、PHY芯片和其他低压元件所需的各种稳定低输出电压。
图1：交流（AC）至48V至负载点（POL）电信电源系统
TI的氮化镓(GaN)直流/直流解决方案去除了中间母线直流/直流转换级，设计师可以在单级中将48V电压降至更低的输出电压。
去除中间母线直流/直流转换器使得功率密度和系统成本显着增加…
LM5017系列产品等降压转换器或稳压器集成电路（IC）可以从正VIN产生负VOUT在DC/DC转换器领域是常识。乍一看，使用降压稳压器IC的反向降压-升压转换器的电路图与降压转换器十分相似（图1a和1c）。但是两个电路也存在重大差异，无论是在电压和电流高低，切换电流流动还是在布局上。
在此前的博文中，我讨论了VIN范围、VOUT范围和可用输出电流IOUT最大值的区别。布局的差异源自反向降压-升压转换器和降压变换器的切换电流流动路径的差异——虽然至关重要——不容易理解。
图1显示了降压转换器和反向降压-升压转换器开关并流的差异。在降压转换器（图1a和1b）中，输入回路——包括输入电容CIN、高侧开关QH和同步整流器QL，传导高di / dt的切换电流。输出回路，包括同步整流器QL、电感器L1和输出电容Cout，具有相对连续的电流。因此，虽然优化输入电流回路区域至关重要…
作为千禧一代，大家关注的总是最新的手机和小玩意儿，更不要说玩最新的游戏了（有人玩Pokémon Go吧？）。但是更新总是意味着更好吗？就个人而言，我宁愿骑自行车也不愿意用那些悬浮滑板。记得它们吗？悬浮滑板是2015年假期购物季最热门的东西，稍后人们意识到悬浮滑板存在轻微的自燃问题。
生活中一些时候使用高品质、可靠的产品或品牌比新奇和时尚更重要。浮现在脑海中的有几件事情：我的车，我的家具和我祖母的桃子馅饼食谱。相信我。桃子馅饼食谱已经无可挑剔了。
即使是半导体行业也不能幸免于趋势和市场宣传。例如，在DC/DC稳压器封装方面，重点是实现更小的封装。但是，只专注于实现更小封装的半导体开发商似乎已经忘记了一个非常重要的事实：尽管尺寸更大，世界各地仍有数以万计的客户喜欢带引脚或引线的传统封装。
不要误解我：TI也在投资前沿的封装技术。但是，我们没有忘记喜欢引脚/引线封装的客户，继续发布采用小外形集成电路封装（SOIC）…
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