Miro Oljaca and Tattiana Davenport共同撰写
如果您在我之前的博文“咔嚓！噼啪！您的恒温器出现什么故障？”中读到一个恒温器和一个暖通空调（HVAC）系统之间如何相互作用的话，您会了解到恒温器如何控制暖通空调负荷。但是，恒温器在何处获得操作电源，以及您如何让它变得更有效率呢？
有两种电源可供恒温器使用：电池和24VAC电源。恒温器需要电池供电不中断运行。非常重要的一点是，这些电池所消耗的能量尽可能低，但即使您将耗电量降至最低，用户使用起来仍感不便，因为电池需要不时更换。为了降低更换频率，您可使用24 VAC电源。当系统中C线不可用时，图1所示的桥式整流器可通过负荷将交流（AC）电压转换成一个直流（DC）电压。
图1：带暖通空调负荷的单恒温器信号中继连接
暖通空调负荷（压缩机、风扇、气体阀等）关断期间，信号继电器的触点断开。当触点打开时，整流桥的端子看到HVAC变压器的电压为24VAC…
工业以太网在工厂自动化和过程自动化、电网基础设施和楼宇自动化产品中对基于串行的现场总线扮演极其重要的角色。工业以太网将可编程逻辑控制器（PLC）与现场安装的传感器和执行器、输入输出模块和总线耦合器和驱动器相连。
不幸的是，产品制造商还未达成一致的通用的工业以太网标准；相反，所处领域也是零散的，工厂部署的标准超过30种。许多领先的制造商已经定义了一个特定的工业以太网标准，以满足他们的需求，往往来源于他们现有的其中一种基于串行的现场总线。
大多数工业以太网标准需要一个单独的设备解决方案。图1描述了一种解决方案，其中包括微控制器单元（MCU）或微处理器单元（MPU）和一个独立的工业以太网设备、媒体访问控制器（MAC）。该MAC支持实时以太网帧处理，这在技术上称为“即时”或“直通”帧处理。因此，大多数工业以太网标准需要应用专用的集成电路（ASIC…
测量低电压（＜1V）/高电流（30-150A）电源的示波器输出纹波和动态响应一直是一项挑战，每种新设置都有自己的误差。使用示波器“tip-and-barrel”方法或专用匹配阻抗的电压检测电缆解决了探头引线接地引起的误差。但是，即使使用最好的探测方法，也可能得到失真的输出测量，尤其是在应用或去除动态负载时。我注意到两个误差来源：
让我们更深入地观察第一个误差源。如果示波器接地到与电源或输出负载相同的建筑物接地线路，那么负载变化可以驱动示波器探头接地外壳中的电流。该电流乘以外壳的阻抗将显示为示波器本身的电压，可能淹没尝试测量的实际纹波。这种接地外壳电流的其他来源包括具有噪声的实验室电源本身…
发光二极管（LED）在汽车前照明中变得越来越流行；例如，当今的许多汽车在日间行车灯（DRL）中使用LED。一些高端车辆甚至安装了全LED大灯或高级矩阵式大灯。在这篇文章中，我将描述最常见的汽车前照明架构和这一领域一些可能的发展。
典型的汽车前照明系统包括远光灯、近光灯、转向灯、日间行车灯和雾灯。除了日间行车灯，这些功能大多数传统上使用白炽灯、氙灯或高压气体放电（HID）灯。在前大灯中用LED替换灯的最简单的方法是利用单独的LED驱动器实现每个功能，连接适当数量的高亮度LED。如图1所示的这种架构称为单级架构，因为调节恒定电流的DC/DC LED驱动器处理每个单独的照明功能。
图1：汽车前照明单级架构
在单级架构中，转换器需要在负载突降、点火等极端情况下处理来自汽车电池的宽输入电压变化。通常采用升压或降压-升压转换拓扑结构。虽然一些汽车制造商更喜将日间行车灯与位置灯结合在一起，但是利用LED驱动器实现调光功能也是可取的…
在第一部分中，我谈到了一个降压或降压DC / DC转换器的最大输出电流。在本文中，我将讲述升压或升压转换器。计算升压稳压器的最大输出电流虽然涉及更多内容，但仍易于理解。
了解升压转换器的第一件事是，平均电感电流并不等于输出电流，后者处于降压转换器中。升压调节器仍将控制电感电流，但是代表转换器的输入电流，而非输出电流。由此，升压转换器通常指定具有最大MOSFET电流，而非最大的输出电流。
作为一个示例，LMR62421被称为“2.1A升压电压调节器”。这是指MOSFET开关电流，而非输出电流。您可以使用公式1估计升压转换器的最大输出电流：
首先，你需要通过查看数据表中的效率曲线，并找到一个接近您的应用所需的条件来估计转换器的效率，η。让我们以LMR62421数据表为例，当从5V转换时至12V时，使用数据表中信息找到最大输出电流（图1）。
图1：LMR62421数据表摘录
…DC / DC转换器的电流限制规格有时会让不熟悉此类型调压器的设计师感到困惑。此系列博文包括两部分，我希望此内容能帮您消除一些困惑。
首先，DC / DC转换器数据表中的电流限制规格与低压差稳压器（LDO）的规格并非代指同一内容。对于一个LDO，电流限制值是当调压器处于过载或短路条件时，该装置提供给输出的最大电流。对于降压转换器，数据表将在电感电流的峰值或谷指定限制。然而，正是平均电感电流代表降压转换器的输出电流。方程1和2将电感电流限制转化为最大输出电流：
作为一个示例，让我们将LMR16030从24V输入转换为5V输出。如图1所示，数据表中给定的最小峰值电流限制为3.8A。
图1：LMR16030电流限制规格
使用公式1，将数据表选择的电感器作为示例，您可得到：
注意，这是一个“3A”调压器，但在这些条件下，您可得到多于3A的负载电流。
取LM…
智能电表是下一代电表，它们将取代仍在使用几十年前开发技术的现有电表。智能电表使用安全连接网络，将能源使用情况通过无线自动发送到公用事业公司。这意味着客户将不会再收到估计的电表账单，或让抄表员进入家中读表。
与传统IR（红外线）和IrDA（红外线数据关联）界面相比，智能电表采用了更先进的通信界面；它们需要更多内存和更强大的微控制器。由于这些功能会导致能耗增加，因此必须使用开关型电源（SMPS），而不是电容液滴电源。单相电表的使用范围为交流100V至500V。三相电表为最低单相交流100V到各相300V。由于必须符合能效标准，特别是符合较低功耗要求，因此为SMPS设计人员带来了更多挑战，因为你不能因为电表使用的能源向客户收费。另一方面，智能电表使用的能源也不应该对公用事业带来无法接受的电力要求。
由于受到全球范围内对电表进行篡改的影响，公用事业公司一直面临着相应的收入损失。自推出第一款电子电表以来，就有一些不道德的人试图通过改动电表进行偷电…
功率系数校正（PFC）强制输入电流跟随输入电压（VIN），使所有电气负载像电阻一样。这一过程需要检测输入电压，根据检测调整电流基准。电流环会按该电流基准调整输入电流。这称作平均电流模式控制，如图1所示。
图 1：PFC平均电流模式控制
市场上有许多低总谐波失真（THD）商业PFC控制器使用这种平均电流控制算法。然而，这些PFC控制器需要一个专用引脚来检测VIN，需要精密模拟乘法器用于调整电流基准。
另一个PFC控制算法近来十分流行，该方法不需要检测VIN，但是仍然可以提供平均电流模式控制。TI的UCC28180就属于这一类产品。因为不使用VIN检测引脚和精密模拟乘法器，UCC28180的封装更小，从而降低了系统成本，而且使用非常简便。
但是，当我们把UCC28180介绍给设计者时，很多时候得到的第一反应是：“什么？不检测VIN？那是如何工作的？”本文将尝试回答这一问题…
您需要一个电压基准，但您不确定如何选择最适合您应用的基准。那么您来对地方了！在这篇博文中，我将讨论一些关键的电压基准参数，并基于您的应用帮您权衡这些参数，以寻找到“刚好适合”您应用的“Goldilocks”电压基准。
首先，考虑您的应用是否需要一个并联电压基准或一个串联电压基准。您不必立即选定一个拓扑结构，但它有助于了解每一应用的最佳用例。若您不熟悉并联电压基准和串联电压基准之间的差异，就此话题我写了一篇博文“了解参考电压：并联VS串联。哪种拓扑结构更适合您？”及白皮书“并联与串联：如何选择一个电压基准拓扑结构”，因此您可查阅了解。
第二，定义应用程序的系统边界。寻找一个电压基准时，了解物理环境、环境温度的变化及任何系统校准是否会发生都是重要的考虑因素…
作为千禧一代，大家关注的总是最新的手机和小玩意儿，更不要说玩最新的游戏了（有人玩Pokémon Go吧？）。但是更新总是意味着更好吗？就个人而言，我宁愿骑自行车也不愿意用那些悬浮滑板。记得它们吗？悬浮滑板是2015年假期购物季最热门的东西，稍后人们意识到悬浮滑板存在轻微的自燃问题。
生活中一些时候使用高品质、可靠的产品或品牌比新奇和时尚更重要。浮现在脑海中的有几件事情：我的车，我的家具和我祖母的桃子馅饼食谱。相信我。桃子馅饼食谱已经无可挑剔了。
即使是半导体行业也不能幸免于趋势和市场宣传。例如，在DC/DC稳压器封装方面，重点是实现更小的封装。但是，只专注于实现更小封装的半导体开发商似乎已经忘记了一个非常重要的事实：尽管尺寸更大，世界各地仍有数以万计的客户喜欢带引脚或引线的传统封装。
不要误解我：TI也在投资前沿的封装技术。但是，我们没有忘记喜欢引脚/引线封装的客户，继续发布采用小外形集成电路封装（SOIC）…
LM5017系列产品等降压转换器或稳压器集成电路（IC）可以从正VIN产生负VOUT在DC/DC转换器领域是常识。乍一看，使用降压稳压器IC的反向降压-升压转换器的电路图与降压转换器十分相似（图1a和1c）。但是两个电路也存在重大差异，无论是在电压和电流高低，切换电流流动还是在布局上。
在此前的博文中，我讨论了VIN范围、VOUT范围和可用输出电流IOUT最大值的区别。布局的差异源自反向降压-升压转换器和降压变换器的切换电流流动路径的差异——虽然至关重要——不容易理解。
图1显示了降压转换器和反向降压-升压转换器开关并流的差异。在降压转换器（图1a和1b）中，输入回路——包括输入电容CIN、高侧开关QH和同步整流器QL，传导高di / dt的切换电流。输出回路，包括同步整流器QL、电感器L1和输出电容Cout，具有相对连续的电流。因此，虽然优化输入电流回路区域至关重要…
工业自动化系统使用微处理器、数字信号处理器（DSP）和传感器网络来控制机电流程。这些元件具有高度敏感性，但是却在充满来自电机驱动、电磁干扰（EMI）和其它各种来源的电气噪声环境中运行。
电气噪声通常通过工厂自动化设备中的中央直流（DC）电源背板传输。隔离变压器可以去除不必要的噪声，但是如何在直流电源上使用变压器呢？使用反激式电源转换器。
隔离式电源可以通过消除接地环路和相同电源总线上其他设备造成的瞬态电压提供抗噪声功能。隔离式电源还可以对敏感元件和人类起到防护危险高电压的作用。反激式转换器是一个简单的设计，所含元件很少，为输入和输出之间提供了电流隔离。
反激式转换器源自反向降压-升压转换器，使用耦合电感器或反激式变压器（其匝数比乘以输入电压）替代了电感器。图1为反激式转换器的基本电路图。当MOSFET开关开启时，电流开始流动，初级线圈中的磁通量增大，在铁芯中存储能量。由于变压器的极性，次级线圈中的感应电压是负的，从而使二极管反向偏置…
作者：TI FAE - Eric Ma
更多问答详情请参见原帖： http://www.deyisupport.com/question_answer/microcontrollers/c2000/f/56/t/22790.aspx
在使用C2000的时候，经常遇到工程师说芯片仿真能够运行，但是单机跑却不能跑起来；或者在调试时，复位芯片 > run，发现程序不能跑起来。这其中的原因主要是没有了解C2000的引导模式设置。另外当我们想通过其他方式去引导芯片启动的时候，往往也需要清楚知道C2000的引导是怎么设置的。因此，在这里跟大家分享一下我对C2000引导模式的理解，希望对各位理解芯片从上电到跑到main这一段芯片运行情况有所帮助。
以C2000 Piccolo系列的引导模式为例，delfino稍微有点区别，concerto系列的引导则更复杂。但理解了Piccolo的引导原理对我们理解后面两个系列的芯片有非常大的帮助…
作者：Jerry Leung
汽车制造商使用更多的摄像头和传感器来实现汽车安全要求，与此同时，同轴电缆供电(PoC)为汽车设计师们提供了一个紧凑型解决方案来降低车身重量。然而，世上没有十全十美的东西，在通过同一电缆输送电力和前后通道信号时可能会出现问题。另外，用来为系统供电的车载蓄电池在冷启动运行时会产生低至3V的宽电压偏移，而在钳位负载突降或其他瞬态条件下电压可高达42V。为了确保诸如高级驾驶辅助系统(ADAS)等重要系统在任何汽车状况下都可以正常运行，一款设计良好的电源必不可少。
图1是一款ADAS系统的范例，它配备了广泛使用的平板显示器(FPD)链路III数字视频接口。解串器通过同轴电缆输电与控制信号，而串行器通过同一根电缆发回视频信号。系统有四个显著的电源模块：解串器电源、解串器侧提供的摄像头电源、串行器电源和摄像头图像传感器电源。
图1：百万像素摄像头系统模块框图
百万像素摄像头系统的最大挑战在于同轴电缆的潜在压降问题…
作者：Nagarajan Sridhar
我的童年是在印度的一个沿海城市度过的，回首往事，我仍然记得严重潮湿和尚可忍受的90°F热浪相互夹杂的情形——典型的赤道气候。重回故里，我发现当地的温度变得更高，经常会超过100°F。我还发现随处可见的分体式空调；这在我的童年是非常罕见的。分体式空调由内机和外机组成。外机安装在房屋的外墙上，机身里面是冷凝旋管和压缩机。最后，我还发现空调主要供应商们的很多标志和广告。
空调机组的耗电量很大，因此随着其普及度日渐提高，必须降低能耗。而降低能耗的唯一方式是采用节能空调和隔热良好的房间。在选择合适的空调时，功率和季节能效比（SEER）等级是考虑的关键。季节能效比等级越高，意味着能效越高。幸运的是，大多数空调品牌的能效等级都很高。
节能空调的压缩机和冷凝器风扇使用变频驱动器（VFD）。另一种方法是在空调电源中采用有源功率因数校正（PFC）。两种趋势都是在系统中采用了开关式能量转换…
在上一篇博客《为工业应用选择正确的电池充电器》中，我们讨论了独立与主机控制的充电器和外部与集成开关FET。现在让我们来看看不同的充电拓扑结构。
首先，我们必须更好地理解电池充电器功能：动态电源管理（DPM）和动态电源路径管理（DPPM）。这两个功能与充电拓扑结构密切相关，同样重要。不同的拓扑结构决定了DPM和DPPM性能以及与所选不同元件相关的总成本。对于低功率应用，NVDC充电器以其较低的成本和DPM/DPPM功能引起了人们的关注。对于更高功率的应用，则选择传统的充电拓扑结构以降低功耗。
具有更高输出额定值的适配器通常更贵。为了降低成本，您可能想使用额定值较低的适配器，但这样做需要带有基于电流的DPM功能的充电器，以防止适配器过载。此保护是为了防止总系统负载和电池负载超过适配器可以提供的总功率。例如，bq24133等具有基于电流的DPM的充电器可以处理宽输入电源而不会发生过载（图1）。
企业服务器、交换机、基站和存储硬件设计师都在寻求在其主板上提高功率密度和效率。随着主板上元件数量的增加和外形尺寸的减小，电源密度成为进一步减小面积的限制因素。电源越小，主板尺寸就越小，减小主板尺寸就可以将更多的主板装入给定的机架中，最大限度地提高数据中心吞吐量和性能。
在图1所示的典型电信电源系统中，48VDC输入电压必须进一步降低到中间母线电压（在此例中为3.3V），然后用一个或多个降压直流（DC/DC）转换器降压成处理器、ASIC和FPGA内核轨电压、I/O轨、DDR存储器、PHY芯片和其他低压元件所需的各种稳定低输出电压。
图1：交流（AC）至48V至负载点（POL）电信电源系统
TI的氮化镓(GaN)直流/直流解决方案去除了中间母线直流/直流转换级，设计师可以在单级中将48V电压降至更低的输出电压。
去除中间母线直流/直流转换器使得功率密度和系统成本显着增加…
记得今年早些时候的一篇博客文章将功率因数校正（PFC）比作啤酒吗？这个比喻太精彩了！在这一类比中，杯中啤酒代表电子装置实际上需要的“有功功率”，顶部的泡沫代表“无功功率”，整杯啤酒加上泡沫代表“表观功率”。今天，我打算提出一个相关的比喻来解释栅极驱动器在PFC设计中的作用。
首先，让我们来简单介绍一下PFC电路的分类。PFC电路整体上分为无源（被动式）或有源（主动式）电路。创建无源PFC电路，需要使用电容器和电感器等无源元件增加电流导通角并平滑脉冲，减少电流的谐波失真。这种方法简单可靠，但是，当功率较高时，无源元件的尺寸和成本会成为较大的问题。无源PFC设计获得的功率因数（PF）只能达到0.9，而且会受到频率、负载变化和输入电压的影响。
有源PFC使用DC/DC电路，电路中有MOSFET、绝缘栅双极晶体管（IGBT）或其他有源元件，以强制电流保持电压的波形和相位…
在计划写本篇博客时，我在谷歌趋势中输入了“Type-C”。如图1所示，自2015年以来对这一词语的兴趣一直在上升。
图1：谷歌趋势上的兴趣走势图（关键词：Type-C）
USB Type-C设备在现实世界中也越来越流行，许多流行的手机和平板电脑采用USB Type-C接口。我预计在未来几年采用USB Type-C接口的产品将迅速增加。
为什么功率为15W（5V3A）？
除了具有正反都可插的插头，USB Type-C可提供比以往任何USB版本更大的功率。虽然对于USB 3.1和USB充电，USB Type-C可支持高达100W的功率，但是系统设计者必须仔细选择功能，保持合理的整体成本。
USB Type-C接口采用了15W功率，是标准USB 2.0充电速率的六倍。
对于大多数智能手机和平板电脑，15W已经足够…
在此博客系列的第二部分，我将探讨楼宇自动化的无线传感器网络的第二个趋势——安全和可靠性。回顾一下，驱动楼宇自动化系统中加装多个传感器的四个主要趋势包括：
第三篇博文中，我将重温用户舒适度的内容。当加装到建筑时，其创造一个舒适的氛围；与各种传感器节点进行交互时，其创造一个无缝和现代的用户体验。
本系列的第一篇博文讨论了独立的环境传感器，其可通过监测多个房间或区域的温度和湿度实现更智能的暖通空调（HVAC）控制。我也会讨论通过需求控制通风（DCV）不断增加的HVAC系统效率。此DCV基于一个房间的占有人数，而非房间的最大占有人数。图1所示为使用3D时间飞行（ToF）的示例DCV系统 （参考设计）。第二篇博文简要介绍了气体和粒子探测，它可帮助暖通空调系统基于房间空气质量为房间带来新鲜空气。正如您所看到的，传感器节点趋势可能彼此相交。一个舒适环境的智能控制可让建筑更节能…
在之前的博文中，我介绍了建筑自动化无线传感器网络数个趋势中的第一个趋势：能源效率。我们回顾一下，建筑自动化系统中实现更多传感器的4个关键趋势包括：
本系列博客的第二篇文章中提及的传感器应用到建筑后可以帮助保护业主和业主的财产，发现任何安全问题后通知业主和调度中心或者检测到环境中的危险情况后通知业主。
安全与保障两个主题涉及到许多建筑自动化应用：从暖通空调（HVAC）到建筑安保和消防系统。
建筑安保系统不仅可以提供向主管机构通知非正常活动的警报系统，还可以向您提供住宅或建筑的最新安全状态。在今天，磁簧开关或数字霍尔效应传感器可以帮助检测门（或窗户）接触状态。如果使用二级磁铁对系统设置侵入检测，就可以使用占空比、模拟霍尔效应传感器创建更可靠的前端检测。
图 1：带侵入检测功能的模拟霍…
各种型号和价格的汽车正在提供越来越多的娱乐和信息，以提升驾驶和乘车体验。如今工厂安装的主机通常将娱乐、多媒体和驱动程序信息集成到一个模块中；它们提供AM/FM和卫星无线电、音乐和视频CD/DVD播放、导航系统、数据和多媒体端口（USB、蓝牙、线路输入、线路输出、视频输入）、以及普通车辆状态信息。
主机确实是汽车音响系统的大脑和核心。现代主机是非常复杂的汽车系统，集成高速处理器和接口线路，非常敏感的信号链模块，高输出功率音频和电源元件密集集成在仪表板的中央。
鉴于这种狭小空间的限制，汽车音响主机系统中印刷电路板（PCB）面积和元件数量的成本高昂。汽车原始设备制造商（OEM）需要做的是增强功能，降低子系统的尺寸，增加差异化。
主机中的音频
图1为典型主机系统的简化方框图。
图1：典型主机简化方框图（SBD）
从图中，可以注意到：
设计人员必须满足汽车应用的许多电磁兼容性（EMC）要求，并且为电源选择正确的开关频率（fsw）对满足这些要求至关重要。大多数设计人员在中波AM广播频带外（通常为400kHz或2MHz）选择开关频率，其中必须限制电磁干扰（EMI）。2MHz选项是理想选择。因此，在此博文中，当尝试使用TI新型TPS54116-Q1 DDR内存电源解决方案作为示例在2MHz条件下操作时，我将提供一些关键考虑因素。
2MHz开关频率条件下工作时的第一个也是最重要的考虑因素是转换器的最小接通时间。在降压转换器中，当高侧MOSFET导通时，它在关闭前必须保持最小的导通时间。通过峰值电流模式控制，最小导通时间通常受电流检测信号的消隐时间限制。转换器的最高最小导通时间通常发生在最小负载条件下，对此有三个原因。
随着C型USB连接器成为消费者领域的新标准，USB正在寻找汽车信息娱乐系统的更多解决方案。设计最高的可靠性时，车中处在不同位置的USB端口扩展带来了独特的挑战。因为具有如防电池短路、短路和静电放电（ESD）条件故障，汽车的USB应用呈现其他市场未发现的使用案例。由于电源流经主车辆电池，它们受到预期操作期间产生的高电压和电流峰值。此外，处理器、USB集线器、充电控制器和负载开关的VBUS和数据线上连接的下游电路需要防止电池短路事件。
为了防止USB电池短路，当USB接口端的电压高于过压阈值时，过电压保护电路必须用来断开系统电源。过电压的场效应晶体管（FET）应具有快速响应时间以尽快断开系统电源，保护上游片上系统（SoC）受到有害电压和电流尖峰的影响。此外，USB 2.0规范要求使用过电流检测电路以自动限制过电流事件中的电流。内部开关可防止过量电池损坏上游设备，保持5V电轨稳定，并合理隔离故障。
在两部分系列之第1部分
…汽车制造商继续把信息娱乐系统作为多媒体体验的延伸。 USB接口一直是信息娱乐架构的基本要素，因此制造商已让这种原本以消费者为中心的接口接受更严格的保护要求。这些要求需要防止组装、制造或维护过程中车辆用蓄电池发生短路。例如，若将机头单元连到不同连接模块的长线线束受损，可让所有引脚短路至12V汽车蓄电池。其他潜在的失效机理包括使用不符合要求的适配器、电缆或充电器；USB连接器或电缆的力学扭曲；或任何种类的碎屑进入连接器，并将数据线短接到VBUS。
在由两部分组成系列的第一部分，我将举例说明，防止USB电路受到电池短路故障的最佳途径。在我的下篇博文中，我将扩展优化您的汽车USB防电池短路设计的最佳途径。
当设计USB防电池短路时，始终牢记三个主要方面：
在过去，不可能找到一个可解决所有三个方面的USB 2.0防电池短路解决方案，但TI新型防电…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理