随着自动驾驶功能以及舒适性、便利性和信息娱乐功能需求的不断增长，汽车内对电能的需求日益增长。当今汽车具有越来越多的传感器、执行器以及读取传感器并控制执行器的电子控制模块（ECU）。与此同时，对混合动力和电动汽车的需求不断增长使得能效成为重要的设计目标。毕竟，提高效率会增加车辆的行驶距离。
为提高电源效率，汽车设计工程师正在汽车中实现高压电源板网。使用较高电压的电源板网不仅有助于减轻车辆整体重量（例如，通过减少线束重量减重），而且还无需进行电压电平转换，因为较高的电压可直接为执行器供电。
尽管看似使用单个高压电源板网是最好的选择，但实际上，不同执行器和ECU的功率要求不断变化，这促使汽车系统设计人员在车辆中安装两到三个电压电源板网。
本文中，我们将讨论汽车设计师在下一代汽车架构中考虑的电压电源板网。我们还将为您提供产品系列和资源，帮您解决与不同电源板网相关的各类技术挑战。
图1所示为基于不同车辆类型的车辆中不同的电压电源板网可能性…
您是否曾经设计过一个电路，但电路的性能并不完全符合您的预期？我就有过这种经历！在本文中，我将帮助您解决在工业和汽车应用中与霍尔效应传感器相关的三个常见挑战：旋转编码、稳健的信号传递和平面磁感应。
挑战1– 在旋转编码应用中无法获得正确的正交签名
在旋转编码应用中，当试图监控速度和方向（顺时针或逆时针）时，通常使用两个霍尔效应锁存器或双锁存器。造成正交签名错误的原因有多种，但其中最为常见的原因之一是器件与环形磁极之间的布置不当和对齐不准。
使用两个霍尔效应锁存器时，可以通过机械方法，即将霍尔效应传感器与每个磁极相隔半个宽度加上任意整数个宽度来实现适当的两位正交输出。如图1b所示，其中传感器2位于N极/S极接口，而传感器1与传感器2的距离为一个全极点的宽度加上N极的半宽度。对于双霍尔效应锁存器，您可以使用一个器件将两个传感器精确地隔开磁极的一半宽度…
TI shanghai FAE: Eric Xiong
超级电容由于其充电次数，更好的瞬态性能，更简单的充电管理以及更少的环境污染，在很多应用中越来越受欢迎。多个电容单体（2.7V）串联往往需要buck-boost充电拓扑来实现电源的充电管理。BQ25703A是一种集快速充电、电源路径管理、保护功能于一体的单芯片方案。本文讨论了在实际应用中的一些注意事项。
1. 典型充电电路和充电曲线：
图1 典型应用电路
图2 典型的充电曲线
图3 配置和软件设置
2. 加速充电过程
与锂电池的预充电过程不同，超级电容可以直接快速充电，从而减少充电时间，可以采取如下两种方式来减小芯片自带的预充过程，
默认是10 mOhm，相当于提升5倍的预充电流。
图 4 20s 快速充电充满
为了保证芯片的最小工作电压…
TI shanghai FAE: Eric Xiong
在传统的消费类电子如手机的闪关灯的驱动中，LM3644被广泛使用，其单路独立输出1.5A，多种模式（闪光，照明，红外模式）可供选择，可以通过软件和I/O独立控制。配合相机使用时，LM3644可供选择的持续时间为毫秒级，LM3644可以软件设置10ms至400ms. 但是在工业扫描应用中，需要使用短时高亮的闪光配合扫描传感器以达到扫描速度和性能，其时序时间可以低至100us, 幅度可以达到1A。
为了达到完美的电流波形，传统的电路都是采用分立的电路方案（升压电路+大电容缓冲+运放恒流）来实现，但这会大大增加PCB面积，电路的成本以及控制方式也十分不灵活。
本文介绍如何采用单芯片LM3644 的方案来实现完美的短时高亮的电流波形。
1. 采用红外模式加速电流上升速度
传统的闪光模式，电流都是缓慢上升至目标值…
作者：Denny, Yang
AMIC110是TI最新推出的支持ETHERCAT Slave的新一代SOC。它通过PRU-ICSS支持多种工业总线协议。本文介绍了ETHERCAT Slave demo，此软件不需要DDR仅在片内RAM上运行，且不需要RTOS。此DEMO软件可基于AMIC110 ICE板进行测试。
一，编译DEMO源码，准备烧写BIN文件
说明：本文涉及的软件源码请联系TI技术支持申请下载。
1，获得DEMO软件包后，需要自行到ETG官方网站上下载SSC5.12代码https://www.ethercat.org/en/downloads.html
下载后把源代码复制到EcatStack下面。然后把工程“ethercat_slave_full_baremetal_AMIC11x_arm_localsrc”导入CCS开始编译。如果编译成功可以在release目录下找到app文件…
作者：Frank, Xiao
图一是简单的安防系统框图，主要分为前端产品和后端产品。其中后端产品NVR (Network Video Record) 和前端IP camera对接，一般情况下一个NVR可对接4个，8个，16个IPC。在某些特定情况下，NVR系统需要短时掉电备份以保证数据非丢失。因此NVR的电池的备电系统成为安防行业一个研究方向。 DVR (Digital Video Recorder) 与 CVI/TVI/AHD模拟相机对接，虽然传输信号是模拟信号，但是对备电系统的需求与NVR一致。
安防系统框图
备电系统的主要需求：
根据上面的需求分析，本文提出一种简单的备电方案如下…
我们都曾有过这样的经历——姗姗来迟的需求变化让你的设计陷入混乱。没有足够的时间更改设计，多路复用器的选择也少之又少。在最后关头可能面临无数的变化，但我在与设计人员合作时经常遇到的一个问题是：如何在选择了微控制器后监控增加的节点数，如图1所示。在这种情况下，我们面临的最大挑战是缺少可用的电路板空间来安装额外的多路复用器。
图1：具有8:1多路复用器的通用输入/输出(GPIO)扩展功能
幸运的是，小尺寸的8:1多路复用器可提供相对简单的解决方案，如TMUX1308。
当你想到小尺寸多路复用器时，可能会认为唯一的选择是使用四方扁平无引脚（QFN）封装的器件。其实还有另外一种选择，即小型晶体管（SOT）-23封装的多路复用器。
图2：TI 16引脚封装尺寸比较
图2比较了常规16引脚封装的尺寸，你会注意到薄型SOT-23是一种引脚式封装，它的尺寸是目前大多数设计中使用的薄型小外形封装（TSSOP）解决方案的一半…
作者：罗嘉林 实习工程师， 庞家华 华南区工程师 email: pangjiahua@ti.com
AFE031是一款应用于电力线通信的模拟前端器件，可以作为电力线通信系统的收发器。本文将从AFE031应用背景、基本框架及系统设计三个方面进行介绍。
一． 应用背景
电力线通信（Power Line Communication, PLC）是一种利用电力线进行数据信息传输的通信技术，其基本系统框图如图1所示。数字信号经调制后以载波形式发送，再经PLC收发器进行调理后，加载到电力线上进行传输，而接收则是一个反向过程。SunSpec快速关断协议是专门针对光伏系统快速关断功能制定的PLC协议。SunSpec规定，调制方法采用B-FSK（二进制频移键控），B-FSK调制原理如图2所示，SunSpec指定的两种载波频率分别为fm=131.25kHz…
在使用高速放大器进行设计时，一定要熟悉其通用的规格并了解其特定概念。在本文中，高速放大器是指增益带宽积（GBW）大于或等于50 MHz的运算放大器（op amps）。（这些概念也适用于低速器件。）以下设计师在使用高速放大器时遇到的一些常见问题。
问：为什么某些高速运算放大器具有最小增益规格？
答：失补偿的运算放大器具有闭环最小增益稳定规格，但与单位增益稳定的同类产品相比，在相同电流消耗下，其可提供更大的GBW和更低的噪声。
“失补偿”仅表示Aol（开环增益）响应曲线中具有第二个高于0 dB的极点。这第二个极点还规定了确保放大器稳定性所需的最小增益。想象一下Aol曲线“上移”，如图1所示。增加的Aol会导致更宽的带宽。
图1：失补偿放大器的开环增益响应曲线
缩小放大器输入对中的负反馈电阻的尺寸会增加Aol，如图2所示。更小的负反馈电阻还有助于降低放大器噪声。
图2：运算放大器…
随着汽车摄像头技术的发展，其分辨率、动态范围和帧速率越来越高，电源架构需要根据具体的用例需求进行调整。在本文中，我将回顾三种可用于为汽车摄像头模块供电的策略：
本文重点介绍小外形摄像头模块，该模块不包含任何数据处理、可将原始视频数据输出到独立的电子控制单元。这些模块通常位于环视、驾驶员监控和后视镜更换系统中，通过用于视频数据输出的相同的同轴电缆接收预先调节的电源电压。
摄像头模块所需的功率是多少？
设计摄像头模块功率部分的第一步是对每根轨道的功率预算进行简单计算。这一点连同通过PoC提供的电压，在选择电源策略时非常重要。
摄像头传感器和外部电路所需的电流消耗，在不同的传感器和任何额外的外部设备上可能差别很大。通常，较低的成像器导轨（图1中为1.2 V和1.8 V）需要的电流最大，而最大的电源电压（成像仪为2.9 V）所需电流最小。由于2.9 V导轨与成像器的模拟电源有关，而最终，它的性能与图像质量有关…
C2000系列芯片在数字电源和电机控制中有着广泛的应用，在这些应用中，过流过压保护是必不可少的。TI 的Picollo系列芯片从F2802x开始，就已经集成了带DAC的片内比较器，通过DAC设定阈值，与采样信号分别送到片内比较器的正负输入端做比较，生成保护信号给到PWM模块封锁PWM输出，从而实现过流过压保护，响应速度快，无需额外再加比较器和基准电压。
C2000系列芯片的内置比较器主要可以分为如下两类：
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比较器类型 |
特点 |
覆盖芯片 |
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Comparator module(COMP) type0 |
每个COMP内部有1个10bit DAC，1个比较器 |
2802x, 2803x, 2806x M35x, M36x |
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Comparator subsystem(CMPSS) type0 |
每个CMPSS内部有2个12bit… |
Wenhao Wu
根据PMBUS 1.3.1版本协议，第二节8.2部分，本文将简述如何通过VOUT_COMMAND进行动态输出电压调节的方法，该方法适用于linear格式的所有PMBUS设备（TPS546C23, TPS546D24和多相控制器）。调压有几个步骤，以TPS546C23为例。TPS546C23的调压实质上是调节其内部的参考电压（EA_REF）。
1. 确定输出电压调压需求：对于一个750mV典型输出，设定其调压需求为15%，即：
2. 由外围硬件电阻分压比值，确定内部参考电压EA_REF的范围：
假设为8.5kΩ，为1.5kΩ，则比值为0.85。由上式可以确定EA_REF范围为：
3. 由EA_REF算式，确定VOUT_COMMAND范围，EA_REF的算式如下，出厂默认设置时，VOUT_SCALE_LOOP为1…
采用毫米波技术的雷达传感器为多类驾驶舱内监控应用提供了高精度和灵活性，由于其尺寸较小，可以轻松和隐藏式的集成到车辆中。
汽车制造商在将雷达传感器技术部署到车外使用方面取得了长足进步，但雷达传感器技术也使他们能够开发出更有效的安全功能，尤其是车内乘员检测技术。
高级驾驶辅助系统（ADAS）采用感应技术来了解外部环境，包括其他汽车、行人、骑自行车的人和建筑物。在车辆内部，相同的技术现在可实现更高的精度和可靠性，包括车内儿童感测、安全带提醒和安全气囊展开。
驾驶舱内传感器的精度对于乘员检测尤其重要。汽车雷达传感器提供了一种易于部署且价格合理的有效解决方案。
雷达可观察到人眼无法观察的目标
驾驶舱内感应的许多应用旨在确保乘客安全，但考虑到儿童被单独留在车内可能造成的悲剧性后果，最近汽车制造商和消费者特别关注儿童感测问题。
图1：儿童在车内无人照管…
Frank Xiao
DC/DC变换器控制芯片UC3525寿命已经超过20年，依然是市面上最常见的PWM（pulse width modular）控制器之一，集成了控制补偿环路，PWM驱动电路，5.1V高精度参考电压，同步引脚以实现多相并联需求，以及可配置的软启动电路以减小启动冲击等优点。UC3525作为芯片行业的明星产品被广泛应用于通信电源，大功率变换，辅助电源等通讯和工业应用场合。但是很多工程师在使用UC3525时主要诟病它的一点是：只能实现50%以下的占空比调节，因为OUTPUTA和OUTPUTB是互补的（如图1，图2所示），因此无法移植UC3525的成熟方案到大占空比需求的场合。
图1 UC3525内部框图
图2 UC3525可接受占空比范围
本文提出了两种实现UC3525占空比扩展的方案，如图3, 图4所示，并分析了这些方案的具体实现方式，以及实现原理。
图3 UC3525占空比扩展方案1
UC3525占空比扩展方案1具体实现方式如下…
Frank Xiao
TPS53355作为D-CAP 模式的代表芯片，具有优异的负载动态响应性能，以及非常简单的外部电路设计要求，被广泛应用于交换机，路由器以及服务器等产品中。D-CAP模式不同于定频电压和电流控制模式，内部没有电压误差放大器，只有一个比较器，这样做一方面可以实现变换器的快速动态响应，另一方面对输出电容纹波就会有一定的要求，以满足芯片内部比较器的识别门限。随着电路尺寸和使用寿命的优化，无电解电容已经成为未来的趋势，瓷片电容的ESR参数相对小很多，很难满足芯片最小纹波的要求，另输出端负载对输出电压纹波的要求也越来越高，因此D-CAP控制模式芯片就需要设计RCC纹波注入电路以保证整个电路的稳定，那如何设计RCC纹波电路呢，又有哪些注意点呢？本文会做具体介绍。
图1 TPS53355的RCC纹波注入电路
第一步：
设计要满足电路的稳定性条件判据公式…
Stanley Ho
随着锂电池行业的兴起，电池测试设备的市场也变得庞大，其主要应用于3C电池与动力电池的化成分容。3C电池的串数少，实际使用对每串电池要求的一致性不高，而动力电池由于串数高达数百串，并且使用环境相对极端，为保证较长的使用寿命，相比3C电池在一致性上要求高的多，因此电池在分容中要求的电流精度较高，目前按照市场要求，保持0.02%的要求是电池测试设备生产商面临的设计挑战，为了争取更高的市场份额，对精度以及效率，功率密度等其他性能的追求也从未停歇。需要知道的是在电池设备中，主要分为三大部分，分别为双向AC-DC电能变换，数据处理单元，以及电池测试单元。本文主要剖析实现电池化成分容技术要点紧密相关的电池测试单元的信号链部分。
由于电池测试设备要求输出电压电流精度较高…
Stanley Ho
随着锂电池行业的兴起，电池测试设备的市场也变得庞大，其主要应用于3C电池与动力电池的化成分容。3C电池的串数少，实际使用对每串电池要求的一致性不高，而动力电池由于串数高达数百串，并且使用环境相对极端，为保证较长的使用寿命，相比3C电池在一致性上要求高的多，因此电池在分容中要求的电流精度较高，目前按照市场要求，保持0.02%的要求是电池测试设备生产商面临的设计挑战，为了争取更高的市场份额，对精度以及效率，功率密度等其他性能的追求也从未停歇。
需要知道的是在电池设备中，主要分为三大部分，分别为双向AC-DC电能变换，数据处理单元，以及电池测试单元。本文主要剖析实现电池化成分容技术要点紧密相关的电池测试单元的功率变换部分…
CC26xx 是TI 提供的高性能2.4GHz射频SOC芯片。最新一代CC2652可以支持BLE，ZigBee，Thread，TI15.4以及私有协议。能以multi-protocol模式同时运行BLE+ZigBee ，BLE+TI15.4，或者BLE+2.4G 私有协议，任意两种组合。
TI提供CC26xx的SDK，SDK里面包含了各种协议支持，其中就包含BLE。BLE协议里，TI提供了很多例程。其中simple peripheral例程是最为广泛使用的一个，里面提供了BLE最基本的各种read， write，notify属性的特征值…
Sunny Qin
由于拥有较高的分辨率和采样率，SAR型ADC一直被众多工业和汽车客户所亲睐。但是SAR型ADC由于其特殊的特性，所以对外围电路也相应的提出很多“特殊需求”。
首先就是抗混叠电路的需求。例如当电路中的SAR型ADC采样率为fs时，根据香浓采样定律，输入信号的频率需要小于fs/2，频率超过fs/2的信号将会通过混叠效应“混入”有用信号频带中，并且无法区分。因此，为了避免混叠的问题，绝大部分SAR型ADC电路需要在前端设计专用的多阶有源滤波器，滤掉频率超过fs/2的信号。（注：Σ-Δ型ADC理论上也需要抗混叠滤波器，但是由于其过采样特性及内部数字滤波器的带外衰减特性，其对抗混叠滤波器的设计要求要低很多，多数情况下一阶RC电路能够满足抗混叠需求。）
其次是模拟输入与基准输入的驱动问题。不同于大学课本上讲到的，现在市面上流行的大部分SAR型ADC不再是通过分压电阻网络来实现电压的逐次逼近…
Chen Yan
近年来，随着居民健康意识的提高，超声检测的需求越来越多。在传统的超声检测场景下，待检者须在医院超声机台边排队等候。如果出现了待检者难以抵达医院或者超声机台资源紧张的情况，如何完成对待检者的检测就成了一个难以解决的痛点。超声波智能探头的出现，重新构建了新的超声检测场景。超声波智能探头的体积通常来说仅有手掌大小，医生可直接携带智能探头去待检者的场景下进行检测，大大提高了超声检测设备在应用中的灵活性。
在超声智能探头的设计中，整体电路的小型化和EMI性能是最为关键的考量点，因此电源轨的设计至关重要。TI是全球第一家成功使用了SiP(System-in-Package)电源模块封装技术并成功量产的公司。在MicroSiP封装形式中，IC嵌入到基片中，所有的被动元器件（电容，电感）焊接在基片上。紧凑的封装具备最小化体积的优势外…
随着Type-C的广泛应用，以往的USB充电方案也逐渐需要Type-C Power Delivery(PD)来实现更高效快捷的充电。以往的座充通常仅支持单电池充电，在某些耗电量较大的便携式设备应用的场景下不能完全满足需求，因此本文章提出了一个双电池快充的解决方案。
图1是本文提出的Type-C双电池快充解决方案的框图。Type-C快充协议由USB PD芯片TPS65987D来完成，充电芯片使用了TI最新的升-降压充电芯片BQ25790，电池包中的电量计芯片采用了BQ40Z50，此外，Type-C接口的ESD保护使用了TPD6S300A，同时在输入端使用TPS70933来提供整个系统的芯片供电。整个系统的快充协议…
若您曾在重症监护病房（ICU）或者在电视节目或电影的医院场景中听到过患者监护仪刺耳的警报，您可能会记得这些警报具有特定的模式。这些特定的模式可帮助护理人员从远处区分紧急警报和非紧急警报。
患者的生命通常取决于ICU中使用的医疗设备的正常功能。这些医疗设备必须符合如国际电工委员会（IEC）等各类标准机构所定义的基本的安全和性能要求。大多数情况下，医疗设备的“基本”性能包括发出视觉警报和听觉警报，以提醒护理人员采取纠正措施。因此，医疗警报器在这类医疗设备中起到了不可或缺的作用。
多参数患者监护仪、产妇和新生儿护理监视器、麻醉给药系统、透析器、输液泵、呼吸机 和外科手术设备都是需要警报的医疗设备。
医疗警报系统必须具有针对所有预期用途的功能，以及能够识别特定设备的可预见的误用和单一故障情况。它需要实现冗余，且在ICU内部必须可听到，且无需进行音频谐波消除。一些如新生儿保温箱等医疗设备标准，也要求在与医疗设备的特定距离处有最低声压级…
作为支持模拟和数字温度传感器的高级应用/系统工程师，在工作中经常被问到有关温度传感器应用的问题。其中有很多是关于模数转换器（ADC）的，由于ADC在系统应用中的重要性，我花费很多时间在解释ADC对系统精度有何意义，以及如何理解并实现所选传感器的更大系统精度上。
温度传感器用于大功率开关电源设计中，需要监测功率晶体管和散热器。电池充电系统需要温度传感器监测电池温度，以便安全充电并优化电池寿命，家庭恒温器则需要温度传感器监测房间温度，以相应控制供暖，通风和空调系统。
这些应用中，常用的温度测量方法是使用负温度系数（NTC）热敏电阻。NTC是电阻器件，其电阻随着温度的改变而改变。为了满足当今温度传感器需求，一种更新、更高效、更准确的方法是使用硅基热敏电阻，它是一种正温度系数（PTC）器件。并且PTC不是电阻器件，而是电流模式器件；在电流模式下工作的硅提供基于温度的线性输出电压…
在全球范围内，无论是帮助汽车制造商减轻内燃机负担，抑或是过渡到全电动汽车，我们都需共同努力，重新构想汽车业愿景并减少排放。电气化已被证明是减少排放的较适宜的工具，但随着车辆内电压升高，如图1所示，监测和维护子系统显得格外重要。
图1：从混合动力到电动汽车的路线图
正是基于监测和维护子系统的持续创新发展，混合动力/电动汽车（HEV/EV）的上市时间正在不断提速，同时更大限度地延长驾驶时间并确保乘客安全。但与此同时，关于电池管理系统 和 牵引逆变器系统中的监测和维护，依然存在一些技术难点。以下便是最为常见的八大问题及TI的建议。
1.如何增加能量密度和系统效率提高混合动力/电动汽车续航能力？
将相同尺寸的功率输出加倍可大量节约成本，还有助于快速充电。这可通过在高开关频率下操作功率转换器（OBC或快速DC充电器中的PFC级和DCDC）实现，减小磁性元件的尺寸，从而有助于实现高功率密度。对于给定应用，更高的系统效率可带来更低损耗和更小的散热器解决方案…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
