作者：Terry Sculley
近年来，诸如吸尘器、电动工具（如钻头、锯子和螺丝刀）和园艺工具（如割草机、修边机和草坪拖拉机）等消费品已从依靠绳索和墙壁供电转变为无绳设备和充电电池供电。即使是以前没有动力的自行车，现在也在向电池驱动的电动自行车和电动摩托车转变。
这些电池组通常由单块锂离子电池、锂聚合物电池或磷酸锂电池构成，如果使用不当可能会造成危险，从而导致火灾或爆炸。为确保电池的安全使用，电池组内的电子器件对电池进行监控，使电池仅在电池制造商规定的条件下运行。这些条件通常包括：
因此，测量电池组内的关键参数至关重要，尤其是电池组内电池电压、电流和温度，因为这些参数超过极限值时，将会触发适当的保护措施。
测量数据必须准确，以便设计人员决定在设计中包含多少裕度。例如，如果电池规格将全充电电压限制为4…
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…
随着各国对汽车油耗和排放标准的要求不断提高， 48V轻混系统(Mild Hybrid )逐渐进入人们的视野。简单来说，48V轻混系统是传统动力与油电混合动力之间的一个折中，相比重混系统，48V轻混系统更容易加装到现有的传统动力中，同时成本也更容易控制。据IHS Markit近期发布的“中国车市48V轻混系统”报告显示，48V轻混将在中国迎来高速发展期，并在2020年至2025年的五年时间里，实现年均增长率85%，年销售量从49万台增长到1050万台。
48V轻混动系统的核心部件主要包括48V的启动电机，用于储存回收能量的锂离子电池组，以及用于48V与12V电压之间转化的双向DC/DC变换器。如下图所示，系统中12V电池和48V电池可通过双向DC/DC变换器对电池进行充放电，从而实现电能共享。
关于双向DC/DC 变换器，市面上流行的主要有两种解决方案…
By Eileen Zhang
将无线充电带入大众视野当数苹果与三星两大手机厂商：2015年，三星发布了支持无线充电的手机—Galaxy S6；2017年，iPhone8以及iPhone X成为苹果首款支持无线充电的手机。此后，华为、小米等国内手机厂商也纷纷试水无线充电，这项技术也一度成为中高端手机新趋势。
无线充电产品以其便利性，可靠性，安全性越来越受到消费者的追捧。除手机以外， 越来越多支持无线充电的TWS无线耳机，智能手表等可穿戴设备不断涌入市场。与此同时，不同种类的无线充电设备也逐渐融入我们的生活场景，如宜家推出配有无线充电底座的台灯，小米推出30W超级无线闪充充电器等。
无线充电系统主要由电源、无线充电发送器和无线充电接受器三部分构成。图1为整个系统的组成主件，图2所示为其电路示意图…
这篇博客给出了一种加热单元的供电解决方案，主要包括一节锂电池，一个升压电路（TPS61022）和一个加热电阻（2 Ω）。这个解决方案支持最高12.5W（5V/2.5A）输出，并且功率连续可调。通过在加热单元里加入一个升压电路，可以使得加热单元获得更高和更稳定的输出电压。同时，这个方案带有输出功率连续可调的功能，使得加热单元的设计更加灵活。
1 加热单元的介绍
加热单元的基本结构如图1所示，主要包括锂电池，相关充电电路和接口；加热电阻丝；中央控制器（MCU）和气流检测的传感器等。一般情况下电阻丝的阻值一般在0.4 Ω~2.8 Ω左右。传统的方法是利用电池直接给电阻加热的方式，也可以在电池和电阻之间串联一个开关管调节输出功率。但是，这种方法最大的输出功率会受到电池电压限制的，同时因为电池电压不稳定，造成输出功率的不稳定。…
5G是目前通信设备领域的市场趋势， Massive MIMO指的是64T64R应用中常用的多输入和多输出, 更多的发送器和接收器通道需要更多的数字处理器（FPGA / ASIC）来执行数据传输，而典型的64T64R MIMO应用中通常需要4-5个数字处理器。 每个FPGA都需要自己的电源上电/下电的时序，以便FPGA能够正常工作。 在下面的图1中，是典型的64T64R Massive MIMO框图，4颗 ASIC / FPGA用于与4颗 RF采样模拟前端（AFE7799）进行通信和控制。
Figure 1: Massive MIMO 框图
TI UCD90xx系列包括多个轨道选择，从10个通道到32个通道，温度范围支持高达125C，非常适合用于通信设备领域，特别是在5G Massive MIMO应用中。
UCD90xx系列是一款数字电源时序器，无需写软件，并使用TI Fusion Digital Power Designer GUI配置时序…
作者：Weng Iris
1.介绍
BQ40z80是完全集成的2-7节锂离子或锂聚合物电池管理芯片，采用已获专利的Impedance Track™技术，具备电流、电压和温度等全面的可编程保护功能。其硬件电路设计主要分为三个部分：主电流回路模块、电量计模块和保护模块。
2.主电流回路
主电流回路即指在电量计的控制下对电池进行充电、放电的电流回路。当充电时，该回路的电流从PACK+开始，经过用于控制充电和放电的开关FETs、化学保险丝、电池和电流采样电阻，最终回到PACK-。
2.1充、放电FETs
充、放电的两个N-CH FETs以漏极对接的方式串联在PACK+和电池组的正极，如图2-1所示，Q2、Q3分别是充、放电FET。当进行充电或放电时，Q2和Q3同时导通；当充电停止时，Q2关断；当放电停止时，Q3关断…
得益于小型化、Bluetooth®通信和嵌入式处理方面的进步，现代助听器具有比以往更多的功能，从流媒体音乐到能够通过智能手机上的应用程序调节听力放大。
然而，要实现这些增强的功能需要付出代价：现代功能需要更多功率。功耗的增加对于设计助听器的工程师来说是一项挑战，主要是因为旧版本使用一次性锌空气电池。如图1所示，这些电池的续航能力通常约为两周。但当为助听器添加更多功能时，例如让它们能够播放音乐，电池续航时间可能会缩短到小时。因此，工程师在下一代助听器设计中使用可充电锂电池（图2）。
图1：使用替换电池的传统助听器
图2：具有小巧的外形和智能手机连接的下一代助听器
可充电锂电池以多种方式增加了电力系统的复杂性，最重要的是如何安全准确地为电池充电。使用两个助听器时还有额外的设计注意事项。因为左右耳机没有物理连接，所以无法同时通过单根电缆对其进行充电…
智能音箱通过尖端的语音识别人工智能技术和高音质来持续提升我们的生活体验。当与其他的家庭自动化设备（如可视门铃、照明系统、恒温器和安保系统）配合使用时，智能音箱和智能显示器正迅速成为智能家居网络的控制中心。
为跟上不断增长的市场需求并保持领先地位，设计人员不仅需要为智能音箱增加功能和提升性能，还需要减小其尺寸并提高散热能力。如何让半导体器件在较小的封装中实现更高性能，将对减小电路板在空间受限的应用中的尺寸至关重要。
大多数电路板上集成了直接影响用户体验的关键组件，如片上音频系统、带触觉反馈的电容式触摸的人机接口控制器，以及LED驱动器引擎和D类音频放大器。智能音箱系统中的其他组件（如电源管理）执行的任务不会直接影响用户体验，但会影响尺寸和成本。设计人员可以在减小这些组件尺寸的同时，继续提升其性能。
一个特定的组件是输入电源保护电路…
自工业4.0 被广泛提出以来，工业领域的热门关键词就变成了“更智慧的整合感控系统”、“更高度的自动化控制”，“更智能的生产故障主动排除能力”。在工业4.0的大趋势下，应用于智能电表上的电力线载波通信(PLC)技术也在高速发展。国家电网新标准要求智能电表母线12V电压在断电后，需要在规定时间内上报必要的信息，为了满足这个要求， PLC模组通常采用超级电容搭配升压电路（Boost）的方案进行能量存储与断电上报。
一个典型的PLC模组系统框图如图1 所示。除了主处理器外，整个系统主要由三部分组成：PLC线路驱动器（TI THS6212）实现宽带电力线信号驱动，同步高效降压变换器（TI TPS560430x）提供主处理器3.3V及升压系统辅助供电，还有一颗是本文将重点讨论的超大占空比的升压变换器TLV61048…
许多电池供电的应用需要降压转换器才能在100%占空比条件下工作，其中VIN接近VOUT，以便在电池电压达到最低值时延长电池续航时间。
例如，假设有两节锂-二氧化锰（Li-MnO2）电池为智能电表供电。Li-MnO2电池是一次性非充电电池，由于使用寿命较长（长达20年），再加上比锂亚硫酰氯电池更具成本效益，其在智能电表或水表中的应用日益广泛。
图1所示为两个串联（2s1p）的Li-MnO2电池的系统配置，然后逐步降压为微控制器供电。
图1：智能电表电源架构
超低静态电流（IQ）DC/DC转换器可帮助您设计电池寿命长达20年的应用。智能电表应用的负载曲线并非连续负载，而是可变负载曲线。为了延长电池寿命，系统仅会偶尔消耗高电流（发送无线信号或启动阀门），然后再回到极低负载状态。此类负载曲线能够在微安培范围内实现低平均电流消耗。在这种轻负载下的高效率需要超低静…
5G是目前通信设备领域的市场趋势， Massive MIMO指的是64T64R应用中常用的多输入和多输出, 更多的发送器和接收器通道需要更多的数字处理器（FPGA / ASIC）来执行数据传输，而典型的64T64R MIMO应用中通常需要4-5个数字处理器。 每个FPGA都需要自己的电源上电/下电的时序，以便FPGA能够正常工作。 在下面的图1中，是典型的64T64R Massive MIMO框图，4颗 ASIC / FPGA用于与4颗 RF采样模拟前端（AFE7799）进行通信和控制。
图 1: Massive MIMO 框图
TI UCD90xx系列包括多个轨道选择，从10个通道到32个通道，温度范围支持高达125C，非常适合用于通信设备领域，特别是在5G Massive MIMO应用中。
UCD90xx系列是一款数字电源时序器，无需写软件，并使用TI Fusion Digital Power Designer GUI配置时序…
简介
这篇系列文章的第 4 部分针对电源转换器（特别是工业和汽车领域使用的电源转换器）在开关时产生的辐射排放阐述了一些观点。
辐射电磁干扰 (EMI) 是一种在特定环境中动态出现的问题，与电源转换器内部的寄生效应、电路布局和元器件排布及其在运行时所处的整体系统相关。因此，从设计工程师的角度出发，辐射 EMI 的问题通常更具挑战性，复杂度更高，在系统主板使用多个 DC/DC 功率级时尤为如此。了解辐射 EMI 的基本机制以及测量要求、频率范围和相应限制条件至关重要。本文重点介绍这些方面的内容，展示辐射 EMI 测量装置以及两个 DC/DC 降压转换器的结果。
近场耦合
图 1 概略介绍了噪声源与受干扰电路之间基本 EMI 耦合模式特别是电感或 H 场耦合需要 di/dt 较高的时变电流源和两条磁耦合回路（或带有返回路径的平行导线）…
DC/DC 转换器中半导体器件的高频开关特性是主要的传导和辐射发射源。本文章系列的第 2 部分回顾了 DC/DC 转换器的差模 (DM) 和共模 (CM) 传导噪声干扰。在电磁干扰 (EMI) 测试期间，如果将总噪声测量结果细分为 DM 和 CM 噪声分量，可以确定 DM 和 CM 两种噪声各自所占的比例，从而简化 EMI 滤波器的设计流程。高频下的传导发射主要由 CM 噪声产生，该噪声的传导回路面积较大，进一步推动辐射发射的产生。
在第 3 部分中，我将全面介绍降压稳压器电路中影响 EMI 性能和开关损耗的感性和容性寄生元素。通过了解相关电路寄生效应的影响程度，可以采取适当的措施将影响降至最低并减少总体 EMI 信号。一般来说，采用一种经过优化的紧凑型功率级布局可以降低 EMI，从而符合相关法规，还可以提高效率并降低解决方案的总成本。
检验具有高转换率电流的关键回路
根据电源原理图进行电路板布局时，其中一个重要环节是准确找到高转换率电流…
简介
高开关频率是在电源转换技术发展过程中促进尺寸减小的主要因素。为了符合相关法规，通常需要采用电磁干扰 (EMI) 滤波器，而该滤波器通常在系统总体尺寸和体积中占据很大一部分，因此了解高频转换器的 EMI 特性至关重要。
在本系列文章的第 2 部分，您将了解差模 (DM) 和共模 (CM) 传导发射噪声分量的噪声源和传播路径，从而深入了解 DC/DC 转换器的传导 EMI 特性。本部分将介绍如何从总噪声测量结果中分离出 DM/CM 噪声，并将以升压转换器为例，重点介绍适用于汽车应用的主要 CM 噪声传导路径。
DM 和 CM 传导干扰
DM 和 CM 信号代表两种形式的传导发射。DM 电流通常称为对称模式信号或横向信号，而 CM 电流通常称为非对称模式信号或纵向信号。图 1 显示了同步降压和升压 DC/DC 拓扑中的 DM 和 CM 电流路径。Y 电容 CY1 和 CY2 分别从正负电源线连接到 GND，轻松形成了完整的 CM…
EMI 的工程师指南，完整版目录
EMI 的工程师指南第 5 部分 — 采用集成 FET 设计的EMI 抑制技术
EMI 的工程师指南第 6 部分 — 采用离散 FET 设计的EMI 抑制技术
EMI 的工程师指南第 7 部分 — 反激式转换器的共模噪声
EMI 的工程师指南第 8 部分 — 隔离式 DC/DC 电路的共模噪声抑制方法
第1部分 — 规范与测量
简介
多数电源应用必须减少电磁干扰 (EMI) 以满足相关要求，系统设计人员必须尝试各种方法来减少传导和辐射发射。
电磁兼容性 (EMC) 标准的合规性（例如，针对多媒体设备的 CISPR 32，针对汽车应用的…
削弱电磁干扰 (EMI) 是所有电子系统中存在的问题。许多规范将电磁兼容性 (EMC) 与适应规定屏蔽下干扰功率谱级的能力相关联，恰恰证明了这一点 [1]。尤其是高频开关 DC/DC 转换器，开关换向过程中存在的高转换率电压和电流可能在稳压器自身（EMI 源）以及附近的敏感电路（受 EMI 干扰的设备）中产生严重的传导和辐射干扰。本系列文章 [1-8] 的第 5 部分和第 6 部分回顾了多种适用于非隔离稳压器设计的 EMI 抑制技术。第 7 部分和第 8 部分回顾了隔离设计中的共模 (CM) 噪声及其抑制技术。
一般而言，遵守电磁标准对于开关电源愈发重要，这不仅局限于总光谱能量过大，更多的原因是能量集中在基本开关频率及其谐波的特定窄带中。为此，第 9 部分提出通过扩频调频 (SSFM) 技术将频谱能量分配到频谱中，使基波和谐波噪声峰值幅值变得平整。图 1 所示的扩频效应可作为本系列文章前几部分中介绍的 EMI 抑制技术的补充降噪方法…
近来，业界对于隔离式 DC-DC 稳压器中高频变压器的性能要求愈发严苛，尤其是在抗电磁干扰 (EMI) 方面。在本系列文章的第 7 部分[1-7] 中，我们详细探讨了隔离式反激稳压器中共模 (CM) 噪声的主要来源和传播路径。
高瞬态电压 (dv/dt) 开关节点是共模噪声的主要来源，而变压器的绕组间分布电容则是共模噪声的主要耦合路径。在第 7 部分中，我们在简单方便的双电容变压器模型基础上，采用共模噪声等效电路来模拟流经变压器电容的位移电流。在此期间，仅需使用一个信号发生器和一个示波器即可提取寄生电容并确定变压器共模噪声性能的特征，而无需进行在线测试。
在第 8 部分，我们将探讨隔离式 DC/DC 电路的共模噪声抑制方法。工作在高输入电压下的转换器（例如，电动汽车车载充电系统、数据中心电源系统和射频功放电源中的相移式全桥转换器[8] 和 LLC 串联谐振…
作者：Timothy Hegarty
本系列文章的第 5 和第 6 部分[1-7] 介绍有助于抑制非隔离 DC-DC 稳压器电路传导和辐射电磁干扰 (EMI) 的实用指南和示例。当然，如果不考虑电隔离设计，DC-DC 电源 EMI 的任何处理方式都不全面，因为在这些电路中，电源变压器的 EMI 性能对于整体 EMI 性能至关重要。
特别是，了解变压器绕组间电容对共模 (CM) 发射噪声的影响尤其重要。共模噪声主要是由变压器绕组间寄生电容以及电源开关与底盘/接地端之间的寄生电容内的位移电流所导致的。DC-DC 反激式转换器已被广泛用作隔离电源，本文专门对其 CM 噪声进行了分析。
反激式拓扑
DC-DC 反激式电路[8-9] 在工业与汽车市场领域应用广泛，由于可轻松配置成单个或多个输出，尤为适合低成本隔离式偏置轨。需要进行隔离的应用包括用于单相及三相电机驱动器的高压 MOSFET 栅极驱动器，以及工厂自动化和过程控制所用的回路供电传感器和可编程逻辑控制器…
简介
本系列文章的第 1 部分至第 5 部分中，介绍了抑制传导和辐射电磁干扰 (EMI) 的实用指南和示例，尤其是针对采用单片集成功率 MOSFET 的 DC/DC 转换器解决方案进行了详细介绍。在此基础上，本文继续探讨使用控制器驱动分立式高、低侧功率 MOSFET 对的 DC/DC 稳压器电路适用的 EMI 的抑制技术。使用控制器（例如图 1 所示同步降压稳压器电路中的控制器）的实现方案具有诸多优点，包括能够增强电流性能，改善散热性能，以及提高设计选择、元器件选型和所实现功能的灵活性。
图 1：驱动功率 MOSFET Q1 和 Q2 的同步降压控制器的原理图
然而，从 EMI 角度来看，采用分立式 FET 的控制器解决方案与采用集成 FET 的转换器相比，更具挑战性。主要有两方面的考量因素。首先，在紧凑性方面，采用 MOSFET 和控制器的功率级的印刷电路板 (PCB) 布局比不上采用优化引脚布局和内部栅极驱动器的功率转换器集成电路…
简介
本系列文章的第 1 部分至第 4 部分详细介绍了开关电源稳压器引起的传导发射和辐射发射，包括噪声产生机制、测量要求、频率范围、适用的测试限值、传播模式和寄生效应。在第 5 部分中，我将基于这一理论基础介绍抑制电磁干扰 (EMI) 的实用电路技术。
一般来说，电路原理图和印刷电路板 (PCB) 对于实现出色的 EMI 性能至关重要。第 3 部分重点强调通过谨慎的元器件选型和 PCB 布局尽量减小“功率回路”寄生电感的重要性。电源转换器集成电路 (IC) 的封装技术及其提供的 EMI 特定功能对此产生了巨大的影响。如第 2 部分所述，必须使用差模 (DM) 滤波方可将输入纹波电流的幅值充分降低至满足 EMI 合规性要求的水平。与此同时，如果需要抑制约 10MHz 以上的发射，通常使用共模 (CM) 滤波。在高频条件下，使用屏蔽也可以获得优异的结果。…
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…
作者：Andrew Su
2018年5月15日，根据国家标准管理程序，工业和信息化部组织修订的（GB 17761-2018）《电动自行车安全技术规范》强制性国家标准，由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布，并于2019年4月15日正式开始实施。
新国标对电动自行车的技术要求作了较大调整：
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…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
