作者：Bosheng Sun
在第 1 部分中，我介绍了在后台环路中生成所需高阶正弦信号的步骤。今天，我不仅将介绍如何将该正弦信号注入 PFC 控制环路，而且还将介绍该方法的一个实际使用实例。
按照以下步骤在中断环路中实施谐波注入法：
该步骤如图 1 所示：
图 1 谐波注入流程图
该推荐方法在 360W 单相位 PFC 上进行了测试。谐波分析器显示，PFC 中的第三及第五谐波为高，因此应生成三阶及五阶正弦信号并将其注入电流控制环路。如图 2 所示，通过谐波注入可显著降低第三及第五谐波。
图 2. 使用谐波注入和不使用谐波注入的谐波对比
在抑制单个谐波时，THD 也会改善…
作者：Bosheng Sun
作为德州仪器 (TI) 高性能隔离式电源团队的一名工程师，我主要与通常需要高性能电源的服务器及电信公司合作。开发高端功率因数校正 (PFC) 设计，不仅需要在特定负载下使总谐波失真 (THD) 低于一定百分比，而且还需要每个谐波都不超过 IEC 61000-3-2 合规性标准中规定的特定限值。在这篇共分两部分的博客中，我将介绍用于降低 PFC 谐波和改善 THD 的谐波注入法。
表 1，IEC 61000-3-2 谐波限值
闭环调谐通常是一种降低谐波失真、改善 THD 的有效方法。不过，我看到过有 PFC 设计通过了 THD 测试，但无论工程师如何努力调谐控制环路，也无法通过单个谐波失真测试。传统闭环调谐在这种情况下帮助不大。因此需要使用新的方法来应对单个谐波。
我看到过工程师通过在单开关三相位整流器设计中注入三阶电流信号来降低 THD。这使我想到了一种抑制（补偿）高幅值谐波的类似方法。这种方法应该很容易使用…
从零开始构建完整的系统设计，通常都很难。如果能有一个可以参考的参考设计，事情就会比较简单。您很走运！今天，我们将介绍三款最新参考设计帮助您更轻松地通过高电压数字电源实现更多应用。
这三款最新参考设计在 TI Designs 中提供，也就是说每个参考设计都包含原理图或方框图、材料清单、测试数据或用户指南以及设计过程中可能有用的任何其它设计文件。这些设计既可以按原样使用，也可将其作为根据自身需求自定义全新设计的灵感。这三款德州仪器 (TI) 设计都适用于电信与服务器 AC-DC 电源、工业 AC-DC 及工业 DC-DC 电源、军用电源以及电动汽车电池充电应用。了解这几款参考设计：
作者：Xavier Ramus
您可利用可调节 LDO 创建任意输出电压。不过，对于 TPS7A8300、TPS7A7100、TPS7A7200 以及 TPS7A7300 等 ANY-OUT 可编程输出电压器件而言，情况并非如此，其范围和分辨率都是有限的。对于这四款器件，您可使用它们的通用反馈架构提高分辨率。
下图是通用反馈架构：
图 1：ANY-OUT 架构
我以 TPS7A83 的值为例。注意，参考电压基本上由放大器周围的增益放大。反馈电阻器在这里设置为 2.R，增益电阻器可以选择。此外，增益电阻器还可进行二进制加权。如果将阻值为 R 的增益电阻器连接至接地，那参考电压的增益就将为 1+(2.R)/R=3，输出将调节为 0.8V ×3= 2.4V。
由于增益电阻器可进行二进制加权，因此每个连接至接地的增益电阻器都会有
的贡献。当有多个电阻连接至接地时，可通过叠加来确定输出电压。
最小分辨率由最大增益电阻器提供…
上高中时，我在一家本地快餐店打工。那时攒钱并不是为了上大学或者做其它更实际的事情，而是用来买汽车音响等其它东西。
我有一辆丰田花冠掀背车，那是辆破车，也是第一辆完美的车。经过两年的积累和升级，我最终有了一套比这辆车还值钱的立体声系统。它是一套很棒很响的系统！我上大学和在德州仪器 (TI) 工作的前两年一直开这辆车。最后，我淘汰了这辆车和这套立体声音响，但我仍在心里为高性能汽车音频保留了一个位置。
车体组件汽车音响系统（不是我那套，但类似！）
汽车系统中的主电源是汽车电池和交流发电机。这是一套 12V 的系统，所提供的交流发电机工作电压在 14.4V 左右。音响系统环境从电压瞬变角度来看也非常恶劣。要想使车窗震动起来，您需要大量的电源。
汽车音频系统有很多组件：音响主机、放大器以及均衡器等。所有这些组件都需要电源。在本文中，我们将重点探讨最高功率器件 — 放大器。最新放大器使用 D…
作者：Brian King
如果您最近在TI 网站上购买过低功耗 AC/DC 控制器，您可能已经注意到了 UCC28910。这款小部件可大有来头！它是进军高电压集成 FET 市场的第一款产品，就像我们很多最新反激式控制器一样，它也具有一次侧稳压 (PSR) 优势。通过将控制器与集成型 FET 和 PSR 相结合，您可显著简化 AC/DC 转换器设计。在您试图设计包括电源在内的任何产品时，使其保持简单通常会带来最佳效果。降低复杂性总能提高可靠性，缩小尺寸并降低成本。
通过图 1 可以看出使用 UCC28910 的设计有多简单。这是 PMP9171 的原理图，其可通用 AC 输入在 250mA 下生成 15V 的隔离电源。首先，将 FET 放入控制器封装内部，可显著简化原理图的一次侧。这样做的另一个优势在于：可通过变压器从 FET 及其与输入电压的连接获得启动电源。其次，PSR 可消除光电耦合器、TL431 以及几款用于补偿的电阻器和电容器…
作者：Brian King
多年来我设计了很多隔离式电源。正如您可能猜想的那样，大部分这些电源往往都有 3.3V 或更高的输出电压。当要我设计一款 2.5V 隔离式电源时，我最初的想法是根本不可能使用 TL431 实现这种低输出电压。想到必须生成更高的辅助输出电压只用于为误差放大器、参考和光电耦合器供电时，我感到有些退缩。经过一番思考，琢磨如何更好地利用现有电压后，我想出了添加一个 PNP 型晶体管的简单解决方案。要理解问题与解决方案，首先要清楚 TL431 的内部情况以及如何用它来调节电源。
TL431 并联稳压器也许是隔离式开关电源中最常见的 IC。它可为精确调节输出电压提供低成本的简单方法。图 1 是 TL431 以及用来调节隔离式电源输出的典型应用电路的方框图。TL431 在单个三端器件中整合了一个内部参考和一个放大器。R3 及 R5 电阻分压器与 TL431 的内部参考电压可设置输出电压。在 TL431 内部，误差放大器的输出可驱动晶体管的基极…
大家是不是都熟悉“微功耗”这个词？对于线性器件而言，这通常是指 50uA 或更低的静态电流。最近，“微功耗”已经让位于“毫微功耗”，后者通常是指不足 1uA 的静态电流。
在设计阶段，不仅要进行一些非常明显的权衡，同时还要应对一些不太起眼的挑战。有一点点偏置电流，设计人员就必须选择是将大部分偏置电流用于输入级以获得良好的噪声底限，还是将其转移至输出级。为什么呢？因为在您要求极低功耗器件时，很可能会得到让人无法接受的噪声底限。
这时，您有两个选择：
等一下，如果您使用有源滤波器，这岂不是意味着更大功耗吗？另外，如果输出级的电流很小，那么我们如何知道器件能否承受探针的 20pF 电容负载？您认为这很好笑是吗？好，几年前我在需要多次迭代的首款硅芯片上亲眼目睹了这种情况。
还有一点需要考虑…
作者： Vijay Choudhary 和 Sourav Sen德州仪器
过去几年，各种工业应用设计人员对 Fly-Buck™ 拓扑产生了浓厚的兴趣。与更多常见隔离式拓扑相比，Fly-Buck 隔离式拓扑可提供更低成本的替代解决方案。本博客系列共有两篇文章。在第一篇中，我们不仅将简单介绍反激式拓扑的工作原理，而且还将提供一种用于改进隔离式输出稳压的简单设计方案。
Fly-Buck 转换器源自一种同步降压转换器，采用耦合电感器或反激式变压器替代输出滤波器电感器。Fly-Buck 拓扑的工作原理在 [1] 中进行了详细介绍。尽管 Fly-Buck 拓扑为人们所知已有一段时间，但到了 LM5017 等集成型高电压同步 COT 稳压器推出后，由于无需任何外部补偿，才简化了其使用。现在我们可以看到，这种拓扑已广泛应用于 PoE (33VIN-57VIN)、电信 (48 VIN) 以及其它隔离式偏置应用领域。
如图 1 所示…
作者：Brian King
PFC-SEPIC LED 驱动器 — 哇，缩写词真多！
PFC 代表“功率因数校正”
SEPIC 代表“单端初级电感转换器”
当然，LED 代表“发光二极管”
在一个转换器中整合这三种特性，可为 LED 照明提供具有良好功率因数的高效率单级解决方案。图 1 是 PFC-SEPIC LED 驱动器的原理图。
图 1. PFC-SEPIC 转换器可使用传统 PFC 升压控制器控制。
SEPIC 的一个重要特征是缺少隔离功能。这样该结构就只能用在不需要安全隔离的应用中。想一下完全密封的应用，用户不能访问通电部件，例如路灯和高顶棚灯。
大多数 PFC 转换器都使用升压拓扑，需要输出电压高于峰值线路电压。SEPIC 拓扑允许输出电压高于或低于输入电压。这有助于控制器直接调节 LED 灯串中的电流，无需二级功率级…
电源封装是TI 在此设计过程的重要组成部分。我们的创新封装技术可用于改善成本、性能以及中低功耗应用，为 TI 以及我们的客户实现差异化产品。例如，TI 最近推出的两款反激式电源解决方案 UCC28910 和 UCC28630，其可为 5 至 100 瓦 AC/DC 电源实现最高能效和最低待机功耗。这类产品采用 TI 高级高电压及低功耗封装解决方案，可帮助客户在不降低性能的情况下节省能源成本。
TI 电源封装解决方案提供多种封装形式，例如高级版本的 SOIC （针对 LBC7HV 等工艺技术），而且，目前我们正在为我们的客户提供高电压（和中低功耗）封装技术。放眼未来，越来越多的应用都将需要高电压／高功率／高速器件，其将充分满足工业及楼宇自动化、能源生成与配送以及汽车等市场领域的需求。封装技术中的多芯片模块／系统将增强这些应用的封装与系统级集成。
能源效率是当前乃至以后众多应用的重要要求…
几周前，我有幸参观了TI 高压调度室 (dispatch office)。这个完全由计算机控制的指挥中心负责为所有位于达拉斯的晶圆制造设施监控负载。这座业界一流的控制室于 2013 竣工，不仅可实时监控电源，而且还可将信息显示在整个视屏墙上。在参观之前，我想这个指挥中心应该就像休斯敦航天飞机地面任务指挥中心的小一号版本。但是，这里看不到任何按钮或控制杆，只有计算机鼠标。另外，所监控的电源总量也十分惊人。就个人来说，我并不适应兆瓦及千伏级电源，我所接触过的最大电源就是使用 UCD3138 的相移全桥转换器的 500W 电源。UCD3138 是一款具有 PMBus™ 接口的数字电源控制器。
PMBus 是通过串行数字接口与电源转换器通信的标准方法。工程师使用 I2C 或 CAN 总线等数字接口已有数十年…
作者：Aaron Paxton
假设您几乎已经完成了最新、最重大的应用设计。所有漏洞都已清除，而且非常好用。差不多该进入主要阶段了，但还要解决最有一件事：电源。
毕竟，我们不可能指望所有人都使用实验室电源为其应用供电，对吧？
事后考虑电源并不稀奇。我们很少围绕电源管理来设计系统，而且正好相反。这样的做事顺序会造成恐慌，尤其是在 PCB 上空间所剩无几的时候。唯一可用的方法就是找到最小的电源 IC。
LDO 是空间有限应用的热门选择，支持健身腕带、智能手表以及其它可穿戴设备等便携式应用。然而，即使是机顶盒与路由器等线路供电的应用，空间也不是无限的，在可能的情况下也需要优化。工程师经常会因芯片尺寸小而选择 LDO。
但这是唯一的考虑因素吗？
这肯定是最重要的因素之一。我们还需要权衡一些其它的因素，例如功耗、噪声特点与精确性等，但芯片首先要能放入应用，才有成为可行的解决方案。
IC 的物理尺寸能说明些问题，但绝对不够全面…
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…
作者 Aaron Paxton
在上周的《让低功耗 MSP430 的功耗更低》一文中，我们探讨了特别有趣的 MSP430 属性：尽管 MSP430 的电源电压范围很宽（1.8 至 3.6V），但功耗会随提供给 MCU 的特定电压变化而变化。换句话说，电源电压从 1.8V 提高到 3.6V 会明显增大电池的流耗。这是我们想要尽量避免的，因为这样只会导致电池电量更快耗尽，最终给这部分用户带来困扰。
这就是稳压器能帮上忙的地方。我们正在通过降低电源电压有效限制流耗。
然而，在选择稳压器时有几个应该重视的注意事项。首先，一定要知道何时使用 LDO，何时使用 DC/DC 转换器。尽管 DC/DC 转换器的高效率特性很有吸引力，但考虑应用的占空比或您希望 MSP430 进入休眠状态的频繁程度也很重要。原因在于当 MSP430 处于低功耗模式时，从电池获取的电流远远小于工作状态下的电流消耗…
作者：Brian King
大部分传导 EMI 问题都是由共模噪声引起的。而且，大部分共模噪声问题都是由电源中的寄生电容导致的。
对于该讨论主题的第 1 部分，我们着重讨论当寄生电容直接耦合到电源输入电线时会发生的情况
1. 只需几 fF 的杂散电容就会导致 EMI 扫描失败。从本质上讲，开关电源具有提供高 dV/dt 的节点。寄生电容与高 dV/dt 的混合会产生 EMI 问题。在寄生电容的另一端连接至电源输入端时，会有少量电流直接泵送至电源线。
2. 查看电源中的寄生电容。我们都记得物理课上讲过，两个导体之间的电容与导体表面积成正比，与二者之间的距离成反比。查看电路中的每个节点，并特别注意具有高 dV/dt 的节点。想想电路布局中该节点的表面积是多少，节点距离电路板输入线路有多远。开关 MOSFET 的漏极和缓冲电路是常见的罪魁祸首。
3. 减小表面面积有技巧。试着尽量使用表面贴装封装。采用直立式 TO-220 封装的…
当听到“高功率 PoE”或“4 对 PoE”时您所想到的功率等级是多少？您是否想到的是双倍802.3at（提供给 PD 的 51W 总功率）？或者想到了更高的数值（60W、70W 或 80W 的 PD 功率）？如果您想到了甚至更高的功率，我有一个好消息和一个坏消息。好消息是我们正在研究可实现的方案及其实现方法；坏消息是这并不像您想象的那么简单。
在从 4PPoE 研究组阶段发展成现在的 IEEE 802.3bt 任务组的过程中，我们聆听了大量解决该问题的报告。这些报告包括以太网布线过程中的对至对电流不平衡、通道中其它器件（二极管与变压器等）引起的电流不平衡以及线缆中功耗引起的线缆发热等各种主题。事实上，所组建的专门小组已经在会议间的不平衡主题方面取得了进展。
现在您可能会问：为什么这么复杂？实际上有很多原因，我会尽量介绍主要原因…
作者：Aaron Paxton
没错，当您想到TI 一流微控制器 MSP430 时，低功耗是首先浮现在脑海的特性之一。毕竟，这是就 MSP430 在电池供电应用中如此受欢迎的原因。您可通过限制电池流耗，有效延长您应用的电池使用寿命。鉴于锂离子电池技术的缓慢发展步伐，当务之急是通过限制功耗来为您的应用实现最佳电池使用寿命。
这非常直观。
如果我告诉您增加一个额外的组件您可节省 30% 甚至更多的电源呢？没错，增加一个附加组件确实有助于将电池使用时间延长几小时。我知道您肯定会认为这有点难以置信。但我敢保证这完全有可能。
这正是稳压器的用武之地。
通常在小型便携式应用中，最简单明了的方法就是直接将 MSP430 连接至电池。毕竟，MSP430 具有宽泛的工作电压（1.8 至 3.6V），这取决于您想让您的内核在多大频率下运行。如下图所示。
例如，我们可以在无需任何额外稳压情况下，使用两节 1.5V 碱性纽扣电池给 MS…
作者：Heather Weir
1080p 视频屏幕分辨率现已出现在几乎每个家庭，与当前其它技术一样，该技术也在快速发展进入 4k 视频新阶段。这为我们的设计师朋友们带来了众多挑战，尤其是在内容创建方面。它支持 4K 视频的高带宽，因此使用大量当前接口技术来采集、编辑和查看是一项非常艰难的任务。这些当前接口无法优化内容创建过程，使得未来原生 4k 编程难以实现。对于 60Hz 下的 4k 分辨率而言，需要大约 12Gbps 的带宽才能实现无干扰清晰视频。
ThunderboltTM 技术首次将视频和数据整合到统一链路上，这是在 PC 与外设及显示设备间传输数据的最快方法。Thunderbolt 最初针对 PCIe 数据和 DisplayPort 视频采用两条 10Gbps 的双向通道。去年发布的 ThunderboltTM 2 将两条通道进行整合，得到一条双向 20Gbps 链路，从而可提供双倍带宽充分满足您的外设需求。第一代…
同步降压转换器已作为隔离式偏置电源在通信及工业市场得到认可。隔离式降压转换器或者通常所谓的 Fly-Buck™ 转换器，采用一个耦合电感器代替降压转换器电感器，用以创建隔离式输出以及非隔离式降压输出。每个隔离式输出只需一个绕组、一个整流器二极管和一个输出电容器。可使用这种拓扑以低成本的简单方式生成多个半稳压隔离式或非隔离式输出。
降压转换器和 Fly-Buck 转换器中存在一些主要电流差别。我们对降压转换器中的开关电流环路已经很熟悉了，如图 1 所示。包含输入旁路电容器、VIN 引脚、高低侧开关以及接地返回引脚的输入环路承载着开关电流。该环路应针对静音工作进行优化，达到最小迹线长度与最小环路面积。包含低侧开关、电感器、输出电容器以及接地返回路径的输出环路实际上承载着低纹波 DC 电流。虽然为实现低 DC 压降、低损耗和低稳压误差而让所有电流路径尽量最短非常重要…
在担任 Wurth Electronics Midcom 一名设计与现场应用工程师的过去几年间，我一直都在与各种工程师合作开发定制变压器。在定制磁性元件领域，它有时被赋予“黑色魔法”的绰号，原因就在于它的复杂性以及多种机电参数的相互依存性。变压器主要用于电源变换与隔离。在我所见超过 90% 的情况下，电子产业 100W 以下隔离式转换器的最常用 SMPS 拓扑是反激式。这是一款当前业界的普及型拓扑，其可用于不同的导通模式，例如连续、不连续和边界。反激式转换器以设计简单、尺寸小、高稳定性与高效率著称。
在设计低功率隔离式产品时（例如电信、工业控制、电表、可编程逻辑电路 (PLC) 等领域使用的偏置电源），我一般推荐反激式拓扑。如果可以使用低功率等级的 3.3V 及 5V 隔离式电源，我会推荐TI 的小型 SN6501 推挽式解决方案。业界使用的最常见非隔离式拓扑是降压…
作者：Joe DeNicholas 德州仪器
实现相位可调光低纹波 LED 驱动器的最低成本方法是什么？不是开关稳压器，而是支持动态负载的线性稳压器。这里有一些与使用线性离线 LED 驱动器解决方案有关的最常见问题。
TPS92411 功能方框图
1. 为什么照明设计人员要使用电解质电容器？没有那种元件能以电解质电容器的价位提供相应的大容量存储。如果在制造和装配过程中经过精心挑选、采购和处理，它们可能会非常可靠。事实上，认为电解质电容器是 LED 驱动器系统中可靠性最差的元件的这种观点是错误的，因为有四至六种其它元件比电解质电容器更容易引起稳定性问题。电解质电容器的使用寿命终结时间通常定义为在电容降低 50% 或等效串联电阻 (ESR) 提高一倍的时候，（ESR 的翻倍在这里几乎没什么影响，但电容器的使用寿命接近终结时间，因此它可能不会提升 1 倍）。电解质产品的大多数问题在于低成本反激式电源（例如低成本的 PC…
作者：David Abramson 德州仪器
您是 PoE 用户吗？您是否买过 PoE 设备？如果买过，您是否确定设备符合最新 IEEE 标准？如果您对最后一个问题回答是，那么我希望您再想一下。您怎么知道部件是否真正符合以太网 IEEE 标准？
在上次 IEEE802.3bt 任务组会议中、在讨论 PSE 中的可能故障检测方法时提出了该主题。与 USB 不同，USB 实施者论坛制定了合规计划，PoE 设备并没有类似计划。事实上，谁都可以在其说明书、市场营销信息或者设备上说其产品符合标准，但却没有任何支持依据。有些设备根本就没有有源组件，只是简单地将电源送到以太网线缆上，不做任何检测或分类。更糟的是，其中一部分设备甚至不提供发生故障时用来限流的电路。
显然，像我们这样为标准制定出过力的人非常看重合规性，而且很想看到为减少这种困惑所做的一些事。我相信正式合规计划对于 PoE 供应商与最终用户而言都将是最好的。用户可通过使用…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理