可调参考电压源为电路设计者提供了极大的灵活性，因为该参考电压不再局限于制造商的预设值。从输出到反馈引脚，可调输出通常会配置一个分压器，如图1所示。为调节输出，将反馈引脚的电压与内部参考电压（在本帖中显示为VREF_INT）作比较，通常为1.2V。设备会对输出电压进行调节，直到VFB和VREF_INT相匹配。
一些可调并联参考（如LM4041）使VFB通过R1；还有一些并联参考会使VFB通过R2，如TLV431。而我主要研究LM4041，但在方程中，通过转换R1和R2，此概念同样适用于其他可调并联参考。在本篇博文上，我将介绍一种用数字信号改变电阻分压器和参考电压的方法。
图1：典型的VREF反馈分频器
该方法中使用一个数字电位计替代两个固定电阻。图2概念性地展示了这一点，其中反馈引脚与电位计的弧刷相连接，高端连接VREF，低端连接GND。
图2：电位计中央分接头（弧刷）连接反馈引脚
图3展示的是重绘电路，用TPL…
20多年来，德州仪器的SIMPLE SWITCHER®LM257x和LM259x稳压器一直是直流（DC）/直流降压调节方面的热门选择。由于其享有较高的知名度，一些制造商已生产出仿SIMPLE SWITCHER产品的类似产品，但他们也可能还未生产出。以下为当您在看似相同的产品之间做出选择时需注意的事项。
其他制造商已生产出德州仪器SIMPLE SWITCHER LM257x和LM259x系列产品的管脚对管脚（P2P）插入式替代设备。这些同类产品 - 我们姑且称之为“稳压器X” - 声称具有相同的性能和规格。但是打开外壳后，在稳压器X中看不到硅，设计方式与德州仪器的产品大相径庭。制造商改装了引出线，以使其符合SIMPLE SWITCHER的配置。而实际情况是，很难将部件的准确参数与不同的硅材料相匹配。这意味着，与SIMPLE SWITCHER设备相比…
一般来讲，寻求更大生活空间的居民会放弃在市区附近生活。尽管住在市区上班方便，并能享受城市服务，但他们更愿意搬到郊区，因为那里房子更大，院子更宽敞。同样，当工程师需要大电流用于负载点(POL)设计时，他们一般会放弃高密度转换器（带集成MOSFET）的便利性，取而代之使用一个涉及控制器（带外部MOSFET）的更复杂的解决方案。控制器，与郊区环境相类似，具有相对的灵活性和经济性，但会占据更多不动产，更多的电路板空间。
直到最近，需要电流超过10-15A的应用一般会依赖带外部MOSFET的控制器。转换器尽管设计简易，布局简单，物料清单(BOM)中部件更少，具有高可靠性的更高密度解决方案，但通常只能提供有限的电量。
诸如网络路由器、开关、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20A、30A、40A或更多电量，以用于它们的POL设计。然而，这些应用对空间要求极为严格，很难兼容采用控制器和外部MOSFET的解决方案。问题在于…
在亚洲生活和工作让我遇到了很多有趣的支持问题。例如，最近有人问我TI有没有针对低压降控制器的跨设备。该控制器位于小外形晶体管(SOT)-236封装内，该封装在印刷电路板（PCB）上所占面积为3mm×3mm。图1所示为所推荐的控制器原理图。
图1：简单的低压降控制器
从表面来看，使用高电流稳压器似乎是不错的选择。了解到设计工程师想要支持1.35VIN 到1.0VOUT的最大4A电流后，我推荐其使用TPS7A85。TPS7A85并非控制器，但其可以完全集成到3.5mm×3.5mm、20引脚、方形扁平无引脚(QFN)封装的4A LDO电压稳压器中。很显然，这一封装比SOT-236要略微大一些。
我当即得到的回复是，“TPS7A85太复杂了。”有时，引脚越多意味着越复杂；然而，在TPS7A85中，更多的引脚实际上却转换为更少的组件。查看一下图2中的TPS7A85等效原理图，你可以发现外部组件数量从9个减少到了5个…
从智能手表到健身追踪器，可穿戴设备越来越流行。以保健监测仪为例，其测得的数据经过处理可显示在小型集成屏幕上。数据也可以传输至其他设备，并通过 Bluetooth® Smart连接至智能手机。
可穿戴设备很小，因此其组件必须也同样小巧，包括可充电电池。为了让这些小容量电池每充一次电都能运行尽可能长的时间，电源管理芯片不仅需要具备尽可能小的外形，还需优化提高效率。在单个包装的多轨配置中集成多个电源能够发挥很大的作用。
TI的小型TPS62770多轨直流/直流转换器将低 静态电流降压和升压输出集成到一个设备中。降压轨道即使在微安培负载范围内也能利用极低的360-nA静态电流产生高效率，为无线MCU和传感器供电。升压轨道则优化用于为显示器供电，显示器可以是被动矩阵OLED (PMOLED)也可以是带背光的LCD屏幕。
图1：可穿戴系统的基本供电图
显示器设计的灵活性对满足不同类型穿戴设备的需要很有帮助…
移动电源看似非常简单，就是由一个单电芯锂电池、一个升压转换器（采用不同的电池电压，并在输出端提供规定的5V电压）和一个连接充电便携设备的USB端口组成。仔细观察一下典型的移动电源，您可能会发现还有很多其它子系统：显示电池电量状态、在D +/ D-线路上与便携式设备通信的发光二极管（LED），或过热或过电流检测等故障保护装置。整个系统很快变得复杂起来，许多不同的集成电路（IC）必须共同协作。
TI Designs参考设计在移动电源中实现输出电流感测和限制以及插件检测(PMP9776) 一文解释说明了在所有组件一起工作的情况下，完整移动电源解决方案的工作原理。图1为框图，而图2展示了形状系数优化的印刷电路板（PCB）。让我们一起来看看在其测试报告中说明的这款参考设计的各个方面。
图1：PMP9776德州仪器设计移动电源框图
图2：完备的PMP9776 TI Design
…在进行电源设计时，经常会产生保护问题。您需要多大程度的保护？如何实施保护？如果您仍使用熔丝进行保护，请查看我同事的博客更新您的熔丝。如果您使用带外部FET的热插拔控制器进行保护，请继续阅读，了解如何利用电子熔丝节省空间。
使用热插拔控制器的优势
电子熔丝与热插拔控制器之间的主要区别是热插拔是一种能够驱动外部FET的控制器（如图1所示）。FET通过热插拔控制器中的控制逻辑进行开启和关闭，以调节负载处的电源供应。当感应电阻检测到过电压或过电流时，关闭FET可以减轻发生这类故障（图1RSENSE中的）的情况。某些控制器还会通过故障(FLT)针脚向微型控制器报告故障。
图1：典型热插拔控制器方块图
由于热插拔具有外部FET，所以您可以控制任何用于您系统中的FET。替换外部FET和“调整”各种设计具有以下三种优势：
随着热插拔行业的发展和系统需要更高的功耗、更低的形状系数和低成本的解决方案，组件选型变得更加重要。这其中涉及了多种计算，且对最坏情况的设计也很快将成为一项难题。您是否考虑了定时器针脚的最小/最大源电流？或者是否降低MOSFET安全工作区(SOA)曲线过温？您需要考虑到这些问题，否则您的设计可能会遇到启动问题—甚至是MOSFET或集成电路故障。
LM25066设计计算器等设计工具有助于解决这些问题并为您进行必要的计算，能够节省大量时间并避免人为错误产生的风险。无论是创建新设计，还是对现有设计进行故障排除，请考虑使用设计计算器以显示可能存在问题的部分。
热插拔设计中可能会发生的最危险的故障是在应用输入功率后，输出端发生短路。MOSFET在达到饱和区（高VDS电压）时会开启，此时的功率损耗可能会很高。某些热插拔控制器（例如TPS24770）可能会在这种情况下限制MOSFET的功率损耗，而其他控制器则不会。
要检查MOSFET是否有危险…
您可能听说过“电量计一点通”、“使用方便的电量计”、“电量计附加值产品”，甚至是“只需轻松点击即可使用电量计”等宣传措辞。事实上，要制作出“好”的电池电量计绝非易事，但是德州仪器的工程师们成功地将电量计初始配置简化，您只需要借助电池组背面的信息即可。在这一篇博客文章中，我将解释如何读取标签上的数据、这些数据的含义以及在初始配置过程中如何使用这些数据。
德州仪器电量计系列配备了Impedance Track™技术“简便”算法，支持进行此类配置。事实上，算法本身并不简便。我们称之为“简便”是因为我们希望系统工程师在配置电量计时觉得过程简便。
基本上，电量计至少需要了解您的电池容量，什么构成充满电，什么构成容量为空（针对您的系统）。
第一个参数被称为设…
近来，从事电池行业前景可观——当然，我们了解的大多是可佩带产品、智能手机和微型无线耳机，但是在手提产品的另一领域，创新层出不穷。它就是大型电机应用，其领域涉及交付或工业无人机、电池备份和储能系统以及电动自行车和摩托车。
这些产品具有极高的市场溢价（具有充分理由）。它们具有健壮性且使用寿命长，适用于寻求与价格匹配的优质体验的消费者。
对于为这类应用提供动力的电池组，需要搭配一种监测解决方案。bq76940和bq76925等产品适合用来捕获特定电池的关键模拟信息并通过继电器传递到微型控制器中，此微型控制器可以是我们的预编程电量计(bq78350-R1)或是由MSP430™微型控制器自行制成的产品。
每个电池系统需要考虑的另一个首要事项是如何控制充电和放电。时机正确时，这两种动作都能够简单完成，但是在设计时，每一步都要考虑到可能暂时（或永久）阻止其中一种或两种动作发生的情况。例如，已充满电的电池组可能会连接到质量一般的充电器…
本系列上一篇文章中，得出了描述如图1中第N个RSET电阻比的等式。
图1：灌电流网络
该等式如下所示：
现在，关于等式1，有什么可说的呢？首先，MIN比为1时，相应的MRN比也将为1，这恰如预计的一样。第二，MIN大于1时，等式1分母中两个项具有不同的表现。这意味着基于某些相关物理量（Kn、RSET1、VREF）的取值，MRN可以变得任意大。因此，应避开这一范围，相应地，应转向MIN ≤ 1区域，即确保ISINKN小于或等于ISINK1，N取任意值。
注意，等式1中根项的分母（Kn、RSET1、VREF乘积）在MRN与MIN1:1线性关系中可导致结果变得极大。最终，VREF和RSET1可增大该乘积结果的可用范围值将受相应的沉余量所限制，不过值得注意的是，ISINK1值固定时，增加VREF需要同时增加RSET1。乘积中最后一个变量Kn是MOSFET过程跨导，可通过设备的选择使其最大化。Kn针对MRN与MIN线性关系…
当我第一次听说电影《蝙蝠侠大战超人：正义黎明》时，我的内心是疑惑的，因为这两位可都是“好人”。而适用新一版USB功率输送（PD）规则（版次：1.0a）的USB已限量发布，这就导致了一个类似问题：究竟哪个版本的USB PD可以适用你的设备？
USB PD 3.0的发布并不意味着USB PD 2.0的完结和过时。尽管现在USB 3.1都有了，很多应用仍在持续使用USB 2.0。同样的，无论是3.0还是2.0，他们都是进行USB功率输送的靠谱选择，且二者具有一定的互操作性。
我们需摒弃USB PD 2.0和3.0遵循的是不一样的电压分布或幂规律的错误想法。对于这两种PD来说，所遵循的幂规律都是一样的。其中最重要的规律包括：
哪个含硅量更高：一粒沙子还是TI最新的FemtoFET产品？坐在沙滩椅上，看着大西洋的浪潮拍打着泽西海岸，我的脑海中反复萦绕着这个问题。TI新发布的F3 FemtoFET，声称其产品尺寸小至0.6mm x 0.7mm x 0.35mm（见图1），但含硅量却轻松超过大西洋城人行板道下飞扬的沙砾。
图1：F3 FemtoFET组合尺寸
查看最新产品，加入下表包括超低容量产品CSD15380F3在内的FemtoFET产品组合，。
部件编号
N/P
Vds
Vgs
Id Cont. (A)
典型的导通电阻 (mohm)
输入电容 (pF)
4.5V
2.5V
1.8V
N
20
10
0.5
1170
220…
我的妻子喜欢花，每次收到一束简单、小巧的鲜花都能让她满面笑容。鲜花也能让家变得更加温馨，也为我们带来愉悦的心情。
如果减小稳压器尺寸也如此简单就好了。但在大多数情况下，可用的电路板空间总是不够容纳所有的部件，有限的空间需要承载更多的特性和功能。高集成度和摩尔定律在减小设备尺寸方面非常有效，但对于直流（DC/DC）转换器却效果不大，因为功率转换器往往要占用30％到50％的系统空间。那么，怎样才能突破这一瓶颈呢？
提高工作频率无疑是一个显然的方案。大多数负载点稳压器均为采用降压拓扑结构的开关转换器。提高开关频率可以降低满足稳压器设计规格所需的电感和电容。鉴于电感器和电容器通常占用大部分的DC/DC转换器空间，如图1（a）所示，这样做可能非常有效。但事实上却并非那么简单。那么，究竟是为什么呢？
(a) (b)
图1：500kHz时12VIN，10AOUT降压转换器（a）和每相2MHz时串联电容器（b）的尺寸对比
…作者: TI电池管理解决方案产品部高级应用工程师 UpalSengupta
许多年前，我们就已经开始使用“即插即用”一词来描绘一些易于使用的事物了。与过去相比，如今许多复杂设备在设置、配置和启用等方面都要比以往便捷得多。
今天，客户希望产品可以“开盒即用”。这样的期望与过去相比或多或少得到了合理满足。然而，这种外在的简单性却稍含欺骗成分。作为工程师，我们必须花更多心思简化产品的外在使用，尽管其内部可能相当复杂。
按照这种趋势，IC 组件供应商已经在努力简化其部件，充分满足系统设计人员的使用需求。与不久的过去相比，大多数 IC 产品说明书都提供详细的设计方程式、外部组件选择指南，乃至建议性 PCB 布局图，可帮助将给定 IC 整合于系统级设计。几乎所有编录中的 IC 都提供有评估套件，以帮助系统设计人员在开展自己的 PCB 构建之前详细了解所需知识。
可惜的是，有时候系统设计工程师会有误解…
作者：John Betten，德州仪器 (TI) 应用工程师兼资深实验室研究员
因其低成本、隔离性以及可以实施更多输出电压的方便性，反向转换器广受欢迎。就多输出反向而言，可利用控制电路反馈来严格稳压一个输出电压（一般为最高功率输出）。我们一般通过将变压器绕组与主稳压绕组紧密耦合，来添加额外的输出。我们可能会添加一些线性稳压器或 DC/DC 开关，或者不对输出进行稳压。最后一种选项最为有效，但很多时候在输出重或轻负载而主输出电压的负载却相反时，电压稳压承受巨大的负担。这种交叉稳压问题主要取决于变压器漏电和绕组结构，也取决于其它寄生电路组件。许多极端情况中的一种是主输出重负载，而未稳压绕组完全空负载。变压器次级绕组上出现的任何电压振铃通常都由输出整流器来峰值检测，从而使未稳压输出电压极大增加。这种情况下，输出电压升至两倍其额定电压并不鲜见。这对于无法承受更高电压或者没有随时让最小负载消耗漏能量的任何下游负载来说，这都是灾难性的。
…作者：Scot Lester，德州仪器 (TI) 应用工程师
本文阐述了直流偏置电源对敏感模拟应用中所使用运算放大器 (op amp) 产生的影响，此外还涉及了电源排序及直流电源对输入失调电压的影响。另外，本文还介绍了一种通过线性稳压器（一般不具有追踪能力）轻松实施追踪分离电源的方法，以帮助最小化直流偏置电源带来的一些不利影响。
在许多运算放大器电路中，直流偏置电源会影响运算放大器的性能，特别是在与高位计数模数转换器 (ADC) 一起使用或者用于敏感传感器电路的信号调节时。直流偏置电源电压决定放大器的输入共模电压以及许多其他规范。
在上电期间，必须协调直流偏置电源的顺序来防止运算放大器锁闭。这样会毁坏、损坏或者阻止运算放大器正常运行。本文解释了追踪电源对运算放大器的重要性，并介绍了一种利用通常不具有追踪能力的线性稳压器轻松实施一个追踪分离电源的方法…
作者：Michael O'Loughlin，德州仪器 (TI) 高级应用工程师
引言80+TM 和计算机产业拯救气候行动计划 (Climate Savers Computing) TM 给计算机电源设立了一个强有力的效率标准。这些标准的"白金"级别规定计算机电源在 20% 额定负载状态下必须有 90% 的效率，50% 额定负载时效率必须达到94%，而在 100% 负载时效率必须达到 91%。为了满足这些标准，一些电源设计人员选择使用一个具有同步整流的相移、全桥接 DC/DC 转换器。这种拓扑结构是一种比较好的选择，因为它可以在主 FET 上实现零电压开关 (ZVS)。一种普遍使用的驱动同步整流器的方法是利用已经存在的信号驱动主 FET。这样做存在的唯一问题是要求主 FET 时滞，以实现零电压开关。这会导致两个同步整流器在快速续流期间同时关闭…
在这篇《电源设计小贴士》中，我们继续《电源设计小贴士 #32-第 1 部分》的讨论，即如何确定 SEPIC 拓扑中耦合电感的漏电感要求。前面，我们讨论了耦合电容器 AC 电压被施加于耦合电感漏电感的情况。漏电感电压会在电源中引起较大的回路电流。在第 2 部分中，我们将介绍利用松散耦合电感和紧密耦合电感所构建电源的一些测量结果。
我们构建起如图 1 所示电路，并对其进行描述。该电路可在汽车市场获得应用。这里，其拥有一个 8V 到 36V 的宽范围输入，可以为稳定 12-V 输出以上或者以下。汽车市场更喜欢使用陶瓷电容器，原因是其宽温度范围、长寿命、高纹波电流额定值和高可靠性。结果，耦合电容器 (C6) 便为陶瓷的。这就意味着，相比电解电容器，它拥有较高的 AC 电压，同时这种电路会对低漏电感值更加敏感。
图 1 SEPIC 转换器可利用一个单开关降压或者升压
该电路中的两个…
作者：Robert Kollman，德州仪器 (TI)
Note:欲查看《电源设计小贴士》此前章节的内容，请点击下载PDF合辑（已收集1-10章和11-20章，20-30章敬请期待）。
在这篇《电源设计小贴士》中，我们将确定 SEPIC 拓扑中耦合电感的一些漏电感要求。在不要求主级电路和次级电路之间电气隔离且输入电压高于或者低于输出电压时，SEPIC 是一种非常有用的拓扑。在要求短路电路保护时，我们可以使用它来代替升压转换器。SEPIC 转换器的特点是单开关工作和连续输入电流，从而带来较低的电磁干扰 (EMI)。这种拓扑（如图 1 所示）可使用两个单独的电感（或者由于电感的电压波形类似），因此还可以使用一个耦合电感，如图所示。因其体积和成本均小于两个单独的电感，耦合电感颇具吸引力。其存在的缺点是标准电感并非总是针对全部可能的应用进行优化。
图 1 SEPIC 转换器使用一个开关来升降输出电压
这种电路的电流和电压波形与连续电流模式…
所有超低功耗系统的设计师都非常关心电池的使用寿命。健身追踪器的电池需要多长时间充电一次? 而对于一次性电池系统而言，技术人员需要隔多久维护一次智能电表或更换电池? 显然，设计的目标是尽可能延长电池续航时间。对于健身追踪器来说，电池能够续航一周是比较理想的，而智能电表可以使用20年甚至更长的时间。为实现这一续航时间，在设计各个子系统时需要考虑哪些因素呢?
许多系统往往启用一到两个电压轨，它们为系统微控制器（MCU）、关键传感器或通信总线供电。这些常开式电压轨必须保持很高的效率才能延长电池续航时间。优化设计的子系统能够将每个常开式子系统消耗的电流降到最低—总电流通常低于10µA，甚至是1µA。正如如我在技术文章中所说, 要实现超低功耗，需要对这些子系统都进行优化。电压轨的电流消耗很低意味着电源静态电流(IQ)超低, 例如60 nA IQTPS62840。
您也许觉得，在运行时将每个电源的电流消耗降至最低是最重要的…
在炎炎夏日，我通常和大多数人一样会躲在空调房里避暑。再之后，随着天气变得凉爽起来，我会打开窗户吹着自然风，在那时我就会收到夏季的电费账单，然后我就会问自己空调带来的短暂舒适感是否真的值得。
空调只能在对抗炎热天气的过程中取得得不偿失的胜利。作为一名工程师，我认为这是一个需要解决的问题。我的解决方案很简单：如果你无法彻底取代它们，那就好好利用它的光与热。因此，与其消耗大量昂贵的公用电，我们倒不如用屋顶上的太阳能电池板为空调提供动力。幸运的是，我并不是第一个想到这一点的人，而且太阳能的成本几乎与传统能源持平，每个人都能享受太阳能带来的好处。
虽然人们将大部分的关注点都投向了光伏面板，但太阳能发电生态系统的其他部分也不容忽视，比如，电力电子技术。但这也只是一个关键方面而已。光伏面板产生的是直流电压，但电力传输和配电系统却处于交流电状态，因此需要电源逆变器。
为实现太阳能发电系统的成本目标，美国能源部提出了以下要求作为“
…随着美国进入夏季，我已经开始向往在海滩度假，在池畔烧烤的日子。我在佛罗里达州南部长大，现居住在德克萨斯州，炎热和阳光灿烂的日子对我来说再熟悉不过。同样，在夏季缴纳更高的电费对我来说也早已习以为常。从积极的角度想，阳光灿烂的日子也带来了很多好处，其中一个就是太阳能。
太阳能有助于降低发电相关成本。这个行业最热门的话题之一就是电源转换效率。为了提高0.1%的效率，太阳能逆变器制造商往往需要投入大量的时间。考虑到更高的效率和增加的能源之间的关联性，亦即更快的光伏（PV）系统的投资回报速度，那么确定逆变器将太阳能电池板的直流电转换为家用交流电的能力将至关重要。
微逆变器和太阳能优化器是太阳能市场中两种快速发展的架构。图1所示为太阳能微逆变器的典型框图。该微逆变器转换来自单个PV模块的功率，且通常设计用于250W至400W的最大输出功率。
图1：典型的太阳能微逆变器
为最大化PV面板性能，微逆变器的前端是DC/DC级，其中数字控制器执行最大功率点跟踪…
Robert Taylor 是德州仪器的应用经理。
我于2002年开始在德州仪器（TI）工作；从那时起，电力电子市场整体增长了四倍多，复合年增长率达到了8％左右。这种巨大的增长得益于电源领域的一些惊人的进步。
我将在本文中回顾在2002年看起来几乎不可能实现的话题。例如，我的首批项目之一是用于低压大电流处理器应用的两相转换器：输入电压为12 V，输出为1 V，电流为40 A，功率级均为250 kHz，输出纹波为500 kHz。我记得，由于电压过低，无法用传统的电子负载测试电源。为了快速完成一些测试，我使用了一个1米长的铜带来达到加载电源的等效电阻。而当我打开电源时，由于电场的原因，铜环实际上已扭曲。
我们团队为此类电源提供的最新规格是：550 A时为1 V！该设计采用12相电源，具有先进的电流共享和瞬态响应技术。我们现在拥有一整套实验台，内装专门的测试设备。随着消费者对互联网和云的需求增加…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
