作者：Aki Li

变频多相交错拓扑在大功率应用场景有广泛的应用场景，而采用数字控制时需要重点考虑PWM发波控制的灵活性和可靠性。本文介绍了在多相变频拓扑中使用新一代C2000的Type 4  EPWM 全局加载和一次加载功能的注意事项，并针对边界情况提出一种简单的解决方案。

在应用文档Leverage New Type ePWM Features for Multiple Phase Control中介绍了针对多相交错拓扑的PWM 发波配置推荐方法，但由于相位寄存器TBPHS本身不支持影子模式，因此一般在实际变频拓扑应用中，不建议使用TBPHS来实现不同PWM模块之间的相位交错关系，而是利用不同PWM模块的CMPA/CMPB比较寄存器的大小关系来实现。例如，针对三相交错LLC， 应用文档Implement Three-Phase Interleaved LLC on C2000 Type-4 PWM推荐的PWM发波配置如图1所示…

  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…

作者：Sveinn Jia

摘要

TPS54339是TI于2013年推出的基于D-CAP控制模式、输入电压4.5V-23V, 3A 的同步整流的BUCK Converter, 广泛应用于低压系统中。本文主要介绍一则故障案例，通过本案例的分析，给出D-CAP控制方式下FCCM模式器件，当备用电源电压高于BUCK预设输出电压时，存在的风险，实验测试结果，以及规避该风险的方法。

背景介绍

客户使用FCCM模式的TPS54339DDAR器件，用于12V转5V，同时有备用电源的需求，备用电源经由开关电路S1连接到BUCK的输出母线上。当检测到TPS54339输入电压低于10V时，开关电路S1闭合，系统由备用电池供电。

图1： 系统框架图

备注：

BUCK 设置的输出电压称为V_target

BUCK端实际的输出电压称为V_out;

备份电池电压称之为V_…

作者：Eason Yuan

1.     传统电量计介绍

随着市场清洁能源的需求以及应用市场的需要，锂电池在日常生活中有着越来越广泛的运用。为了实现对电芯电量的检测，在以往很多的应用场景下，通常采用电压测试法来预估锂离子电芯的电芯容量。但是随着对电量预估的精度要求的提高，加之电芯在不同温度和负载等应用情况下电压存在跳变，单纯地利用电压测量法来预估电量，已经不能满足精准测量电路的需求。

2.     什么是CEDV？   

CEDV是基于库仑积分的一种电量计量算法。比如BQ4050, BQ34110这些电量计都基于CEDV算法。CEDV是EDV的补偿，在了解CEDV之前，有必要介绍一下EDV。

I.  什么是EDV

EDV（end discharge voltage ）如下图所示的电压和RM（电芯剩余容量）的对应曲线，是电芯快要耗尽的时候的电压值。之所以如此关注EDV，是因为在之前的对应电容量中电压值相对平坦不利于判断，故选择了低电量情况下，变化率较大的点作为EDV点…

作者： TI 工程师 Eileen Zhang

自从iPhone7取消3.5mm插孔后，蓝牙耳机市场得到迅猛发展，蓝牙耳机种类也层出不穷。相比普通蓝牙耳机，TWS (True Wireless Stereo) 真无线蓝牙耳机具有如下优点：左右单元无物理连接，完全摒弃有线烦恼，运动更自由；使用方式多样，既可独享，又可分享。

由于TWS耳机左右单元无物理连接的特性，一般情况下耳机无法通过microUSB接口充电。为了解决这个问题，几乎所有的TWS耳机都配备了兼具充电和收纳功能的便携盒，没电的时候只要把耳机放入盒内，便自动开始充电，十分方便。

图1. TWS真无线蓝牙耳机

耳机充电盒内需要升压变换器，将锂电池电压升至5V给耳机充电。由于体积的限制，充电盒的电池容量一般在500mAH以内，可以支持两个50mAH无线耳机充电3~4次左右。为了延长充电盒子的电池使用寿命，需要选择超低功耗的升压变换器。

德州仪器的TPS61099X系列升压变换器的输入电压范围是0…

作者：德州仪器Gavin Wang 

电源设计工程师通常在汽车系统中使用一些DC/DC降压变换器来为多个电源轨提供支持。然而，在选择这些类型的降压转换器时需要考虑几个因素。例如，一方面需要为汽车信息娱乐系统/主机单元选择高开关频率DC/DC变换器（工作频率高于2 MHz），以避免干扰无线电AM频段；另一方面，还需要通过选择相对较小的电感器来减小解决方案尺寸。此外，高开关频率DC/DC降压变换器还可以帮助减少输入电流纹波，从而优化输入电磁干扰(EMI)滤波器的尺寸。

然而，对于正在尝试创建最新汽车系统的大型汽车原始设计制造商（ODM）来说，符合所要求的EMI标准至关重要。这些要求非常严格，制造商必须遵守诸多标准，如国际无线电干扰特别委员会(CISPR) 25标准。在很多情况下，如果制造商不符合标准，汽车制造商就无法接受相应的设计。

因此，对于DC…

作者： TI 工程师 Kevin Zhang

当DCDC电源输出需要经过一根长线缆才能到达负载时，由于线缆的阻抗产生压降，会导致负载端电压小于实际DCDC输出电压。为保证负载端电压在不同的负载电流下，维持我们希望的固定值，我们可以实时采集负载电流，并根据导线负载，动态提高DCDC电源的输出电压，补偿线缆的压降，使得负载端的电压保持不变。

TI官网有相关参考设计PMP4425与PMP10282等，但均未给出相关电路参数的推导，客户只能完全参照设计中的取值。本文以LMR14030和INA213为例，给出了线损补偿的详细推导。当客户需要更改电路器件（例如使用不同的DCDC或电流采样运放）或更改电路参数（例如要求不同的输出电压）时，也可以利用本文的公式，快速计算确定电路中的其他参数。

在下面例子中，只要确定DCDC…

摘要

通讯应用使用基于半桥、全桥或同步降压功率拓扑的电源模块。这些拓扑使用高性能半桥驱动器实现高频操作和高效率。半桥栅极驱动器采用的技术已在业界成功应用了数十年，UCC27282 120-V 2.5A/3.5A半桥驱动器是最新发展成果。

结合新功能与改进的工作范围，UCC27282具有全新水平的性能表现，以提高电源模块的稳健性，并在优化功率级设计方面提供更大的灵活性。

本应用指南将概述UCC27282相对于上一代驱动器的优势，优化设计并增强稳健性。

前言 

随着对给定尺寸，甚至缩小尺寸内更高处理能力的需求，电信和数据通信设备性能也在不断增加。增加的设备性能导致电源需求增加。必须从空间利用率和效率角度优化这些系统中的电源。电信和数据通信系统的复杂性也在增加，这使得它们更容易受到噪声和瞬态的影响。数据中心的功耗越来越受到关注。出于这个原因…

作者：德州仪器Kilby实验室电源管理总监Jeff Morroni

毫无疑问，电源在调节、传输和功耗等各个方面都成为日益重要的话题。人们期望产品功能日趋多样、性能更强大、更智能、外观更加酷炫，业界看到了关注电源相关问题的重要意义。展望2019年，三大广泛的问题最受关注，即：密度、EMI和隔离（信号和电源）。

实现更高的密度：将更多电源管理放入更小的空间

由于IC光刻工艺和每个功能运行功率的大幅缩减，使得芯片上可集成更多功能和栅极，对成品的总体功率需求迅速增长，如图1所示。一些处理器现在可以消耗几百安培电流，并且可以在不到一微秒的时间内从低电流状态上升到完全激活状态。通过降低损耗和提高热性能实现“在硬币大小的面积上达到千瓦级功率”的密度目标并非一句玩笑话。

图1：从1992年到2010年的产品热密度发展趋势。

问题不仅在于管理功率和因此产生的功耗。由于存在基本的I²R损耗，即使在电源负载路径中明显

电池测试设备是电池制造行业的必需设备和基础设施。随着电动汽车、便携式消费电子等应用对锂电池的需求不断增加，锂电池测试设备的需求也一路上行。

电池测试设备用于在向客户发货之前验证电池的功能和性能。在组装电池单元或电池组之后，每个单元必须至少经历 一个完全受控的充电或放电循环，以初始化该设备并将 其转换为正常工作的储电设备。电池测试设备的主要功能是对电池容量、效率、倍率、高温性能、低温性能、存储性能及内阻等指标进行测试，对于电池测试设备的系统设计最重要的三个指标是充放电精度，成本和转换效率。

对于电池测试设备的核心功能电池充放电，市面上流行的主要有两种解决方案：使用DSP实现的数字方案和使用分立器件搭建的模拟方案。无论是DSP方案还是分立方案都有各自的缺点，DSP方案的软件开发难度大，分立方案硬件开发难度大，导致两种方案设计周期都比较长，总体开发成本比较高…

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…

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 损耗计…

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 

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…

光耦合器又称光电耦合器、光电隔离器和光隔离器，长期以来一直是设计人员寻求系统信号电气隔离的一种选择。自 20 世纪 70 年代以来，这些半导体器件在为工业和汽车终端设备提供安全隔离方面发挥着重要作用。然而，尽管这类器件已经取得了长足的进步，但在电气特性、高压可靠性和集成能力方面似乎存在一定的限制，这促使设计人员探索其他替代方案。

于是，各种替代方案便开始不断涌现，比如电容隔离和磁隔离等技术，这些技术提供了比光耦合器更出色的整体性能。自 21 世纪初以来，德州仪器一直在投资开发基于二氧化硅 (SiO₂) 的数字隔离技术，并推出了一些数字隔离器产品，这些产品具有与光耦合器相同的功能，并还带有一些独特的优势。

缩小差距：光耦仿真器简介

德州仪器的光耦仿真器融合了传统光耦合器的优势和 TI 基于 SiO₂ 的隔离技术的优势。光耦仿真器与业内最常见的光耦合器引脚对引脚兼容…

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I_Q。阿甘告诉我们低I_Q未必是一件坏事。当然，在电源中，I_Q指的是静态电流而不是智商。当我们夸耀低I_Q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I_Q，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

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…

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：

• 降低损耗
  
• 最优拓扑和控制选择
• 有效的散热
• 通过机电元件集成来减小系统体积

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：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…

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…

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…