电动汽车 (EV) 牵引逆变器是电动汽车的核心。它将高压电池的直流电转换为多相（通常为三相）交流电以驱动牵引电机，并控制制动产生的能量再生。电动汽车电子产品正在从 400V 转向 800V 架构，这有望实现：

• 快速充电 – 在相同的电流下提供双倍的功率。
• 通过利用碳化硅 (SiC) 提高效率和功率密度。
• 通过使用更细的电缆减少相同额定功率下 800V 电压所需的电流，从而减轻重量。

在牵引逆变器中，微控制器 (MCU) 是系统的大脑，通过模数转换器 (ADC) 进行电机控制、电压和电流采样，使用磁芯计算磁场定向控制 (FOC) 算法，并使用脉宽调制 (PWM) 信号驱动功率场效应晶体管 (FET)。对于 MCU，向 800V 牵引逆变器的转变对其带来了三个挑战：

• 更低延迟的实时控制性能需求。
• 增加了功能安全要求。
• 需要快速响应系统故障…

您可能听说过高音尖叫可以震碎玻璃，那么是否听说过尖叫可以清洗玻璃？借助精确受控的高频振动，超声波清洗技术便可以用于清洗玻璃表面。在雨天情况下，这项技术可以结合汽车的后置摄像头镜头自动检测并清除车窗雨滴，无需驾驶员操作。

在本文中，我将介绍超声波镜头清洗 (ULC) 技术以及该项技术如何帮助实现自清洗摄像头应用。

超声波镜头清洗技术如何工作？

我们先了解下相关的物理知识。所有物体都有一个固有频率，该频率大小取决于物体的分子结构和几何形状。如果以这个特有频率对物体施加能量，物体会产生振动或振荡。例如，以吉他弦的固有频率拨动吉他弦时，吉他弦会发生振动。同样，以酒杯的固有频率敲击酒杯时，酒杯也会发生振动。如果在某个材料上以其固有频率重复施加能量，输入波形会对其本身波形产生显著干扰，使其振幅增大，但仍保持在同一相位内。这一现象称为共振。

为了更好地理解共振，试想一下您正在推着某人荡秋千。在秋千恰好向后摆到最高点时向前推，可以让荡秋千的人荡得更高…

作者：Xiaoxiang Liu

摘要

        TAS2505-Q1 是一款支持数字和模拟输入的车规级D类功率放大器，其输出功率可达2.6W。内部集成了LDO，能够单电源供电，简化了供电电路的设计。除此之外，TAS2505-Q1内部还集成了DSP功能，使得此芯片对音频有一定的处理能力，更进一步地简化了电路设计。此芯片还提供I2C&SPI数字通信接口，价格便宜，满足低成本的设计要求。在过去的10多年内得到了市场的广泛认可，有良好的口碑，是汽车仪表盘、紧急呼叫（eCall）和远程通信应用的理想选择。           

        本文分析了TAS2505-Q1连接扬声器偶发没有声音情况，总结了常见的可能原因，并提供具体的排查方向和解决措施。

故障描述

        在TAS2505-Q1的应用案例中，出现问题的状况主要表现为上电后偶发扬声器没有声音，其对应的TAS2505-Q1的 输出端SPKP…

作者：Scarlett Cao

Parts mentioned: INA240-Q1, INA293-Q1, INA214-Q1

在电动汽车和混合动力汽车中，直流DC/DC变换器通过高压动力电池为12V 负载系统及12V电池供电，一般在输入和输出测都会分别设置电流采样。当主控MCU/DSP芯片位于二次测时，输入电流的采样通常需要采用隔离电流采样。而输出侧的电流采样通常用作上报并计算功率输出功率，对系统功能安全也非常关键，主要采用非隔离电流采样的方式。本文主要是针对输出电流采样展开讨论。

输出电流采样一般来说会有高边采样和低边采样两种不同的配置方式。高边采样和低边采样是从电流采样电路相对于负载的位置而言的。高边电流采样的采样电阻位于DC/DC变换器输出端和负载之间。由于考虑到DC输出电压的波动，电流采样芯片输出端子所承受的共模压降可能会高达30…

如今，许多消费者使用多种智能家居产品，包括智能锁、摄像头、传感器、智能家居中枢、照明设备、电器和恒温器。遗憾的是，不同制造商之间缺乏互操作性，导致很难通过单个终端或应用来控制智能设备。

尽管实现可控型互联家居的目标似乎胜利在望，但家庭自动化市场的快速发展和制造商的数量陡增也致使出现了生态系统碎片化。虽然日益激烈的竞争有利于消费者选择和设备创新，但生态系统碎片化也带来了互操作性方面的挑战。

幸运的是，全新的 Matter 协议可帮助应对互操作性挑战。不论智能家居设备在哪个生态系统内运行，使用 Matter 均可实现设备连接。此免版税连接标准由连接标准联盟开发，可在 Thread 和 Wi-Fi® 网络层上运行并使用低功耗 Bluetooth® 进行调试。本文将探讨 Matter 如何充分利用两大设计趋势为家庭自动化市场带来连接变革：通过互操作性改善消费者体验以及简化互联应用的开发。

了解支持 Matter 的

在汽车智能化、电动化、网联化的进程中，不少一、二级供应商萌生并蓬勃发展，将智能驾驶技术引入现实生活中。我们看到更多的汽车配备了强大的 ADAS 功能，在以场景为核心的自动驾驶技术向无人驾驶阶段过渡的过程中，更高级的自动驾驶解决方案也日趋成熟。像自动泊车（APA）、家庭区域记忆泊车（HAVP）、交通拥堵辅助（TJA）、高速辅助驾驶（HWA）、自动辅助导航驾驶（NOA）等功能已为普通车主耳熟能详，不再是专业人士的纸上谈兵。

当前，我们不仅看到一些一级供应商将低级驾驶和停车功能集成到TDA4VM中，还看到了车辆的电子与电气架构从分布式到集中式的演变。多芯片的行泊一体化方案已经得到了广泛应用。行车和泊车从两套单独的系统整合为一套，对于系统的功能和性能来说，提升性能的同时，给消费者带来了多个不同场景之间无缝衔接的智能驾驶体验。基于双TDA4VM行泊一体化方案的量产…

当前，我们日常生活中，代驾这个词使用越来越频繁，除了真人司机代驾，汽车本身也越来越智能，越来越成为司机的得力副驾驶。开发一个能够帮助汽车感知、理解周围世界并对其作出快速反应的动态系统，汽车自身可以成为司机的得力代驾。这样一个系统需要数据以及结合计算机视觉和高效深度学习神经网络实时处理数据的能力。今天我们介绍的双TDA4VM Navigate on Autopilot (NOA)行泊一体化方案，就是这样的一个系统。

NOA领航辅助驾驶实现了在高频场景的代驾， 比如城市环线、快速路、高速公路上的点对点的自动驾驶。NOA在全面升级辅助驾驶ADAS功能体验的同时，增加了自动并线、自动超车、自动上下匝道、自动路网切换等，推动了人机共驾的到来的同时，给用户带来了非凡的驾乘体验。

当前的汽车智能化的进程中，更多的汽车配备了强大的 ADAS 功能，在以场景为核心的自动驾驶技术向无人驾驶阶段过渡的过程中…

越来越多的企业和个人都在寻找减少能源足迹和增加使用可再生资源的方法。为了产生显著的效果，我们应该把重点放在哪些方面？

全球超过 65% 的电力用于为工业环境、商业建筑和个人住宅中的电机和电源供电。据 Our World in Data 资料显示，60% 的电力来自燃烧煤炭和天然气，只有不到 10%的电力 来自可再生能源。智能变频数字电机控制则可降低 25% 以上的能耗。智能数字电源控制可以更大限度地提高太阳能和风能的生产效率，并更大限度地减少超高能耗设备的电源功耗。在本文中，我们将探讨智能控制应用的一些趋势，以及分享智能控制如何降低能耗和提高可再生能源效率的示例。

智能电机控制

空调（图 1）是电网中的主要耗电设备。虽然具体的能效标准因地区而异，但所有设计都需要实施先进的电机控制和功率因数校正 (PFC) 算法，以达到目标额定值并满足功率因数规格…

实时控制系列的前一部分深入介绍了处理的功能块。在这一部分中，我将讨论实时控制的驱动阶段（更新系统），以及为什么此阶段对于可靠的系统输出运行很重要。

例如，在电机驱动应用中，您可能会实时监控和测量速度、位置、扭矩和电机运行状况，以便启动、加速或调节动态速度，或让电机系统减速。同样，在半导体或电池测试设备中，您可以使用数模转换器以快速控制环路的方式发送准确的模拟信号，从而调整基于氮化镓 (GaN) 的服务器电源单元 (PSU) 在不同负载条件下的输出功率，或者对在电源中断期间驱动不间断电源中的金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 的栅极驱动器进行调整。在所有示例中，调制和调整实时控制系统的驱动（对于电机驱动、电池测试设备或电源单元等应用）都非常重要。

在运行期间，电机会经历不同的阶段，其目的是为了实现可靠的电机驱动。具体来说，电机运行可分为以下阶段…

作者：Guangyao Liang

摘要

         TI推出的功能安全栅极驱动UCC5870-Q1，旨在帮助客户实现电驱系统功能安全ASIL-D等级。其内部集成了丰富的保护以及诊断机制，对栅极驱动器本身以及开关管进行保护，可优化设计成本，简化设计复杂度。本文将对UCC5870-Q1内置的这部分诊断保护机制进行概述。

栅极驱动器保护

对UCC5870-Q1本身进行监控保护的机制主要是过温警示（TWN），热关断（TSD）以及丰富的内部自检（BIST）。

         过热保护（TWN和TSD）是在IC上电后运行过程中持续监控的。分成原边和副边的TWN和TSD。其中，TWN是当die结温超过T_{WN_SET}触发， 原副边可以分别使能。TWN可以设置是否在nFLT2 pin 脚报警， 相应状态寄存器置位，但IC不会有其他保护动作。

          TSD是当die温度升到更高，超过T_{SD_…}

作者：Chris Meng

        TI在毫米波产品上提供了非常多的例程供用户参考，但有些演示例程只基于某些器件，没有覆盖到全部的毫米波产品。例如level_sensing的例程就没有支持IWR1843的工程示例。本文就以level_sensing的例程为例，介绍如何把IWR6843的CCS工程代码移植到IWR1843上。

        IWR6843和IWR1843在硬件上是pin to pin兼容的，软件上也是基于同一个mmWave SDK。但是IWR6843工作的频率范围是60~64GHz，而IWR6843工作的频率范围是76~81GHz。两者pinmux定义，调用的库函数也有些不同。软件的移植主要就是基于上面几点的不同。

        本文介绍的移植基于mmwave_industrial_toolbox_4_9_0^[1]里的level_sensing例程以及mmWave…

随着人们对智能化、自动化和环保终端设备的需求不断增长，工业和汽车的电气化程度越来越高。在这一趋势下，人们越来越注重确保电子系统不仅能符合电动汽车性能标准，而且能符合安全标准。特别是在汽车领域，在牵引逆变器系统中使用可配置的隔离式栅极驱动器正成为提高电动汽车性能和简化功能安全设计及认证的重要方法。随着汽车制造商转向牵引逆变器等电子系统，我们的安全标准也必须覆盖此类系统。

传统的“产品安全”是指消除电击、火灾和机械危害的风险，而“功能安全”则专门指消除电子电气系统故障的风险。随着技术的飞速发展，许多设计人员不得不快速熟悉功能安全的广泛内容。在本文中，我将简要介绍功能安全，并提供与 TI 栅极驱动器和电动汽车牵引逆变器系统相关的示例。

阐述功能安全术语

为了尽可能减少设备失效和人身伤害…

随着数据需求的增加，服务器和数据中心的需求也在增加，因此用电需求也随之增加。行业趋势表明，2020 年每个机架的功率为 4kW，到 2025 年将高达 20kW。

鉴于供数据中心和服务器使用的物理空间有限，服务器电源架构产生了高功率密度要求，即在更小的区域内提供更多的功率。提高服务器电源的效率还可以降低冷却成本。

我们周围的一切都急需获得数据并由数据驱动，所有这些数据都由数据中心的服务器存储和处理，如图 1 所示。

图 1：数据连接的生态系统

服务器通常具有可扩展性和热插拔功能，以满足不同的处理要求并保持高系统可用性。为了实现无缝热插拔功能，服务器主板和配电板采用热插拔控制器或电子保险丝。服务器电源中的电子保险丝等元件需要提供更高电流，以满足持续增长的服务器用电要求。热插拔和电子保险丝等保护器件也需要处理高峰值电流，以便与服务器中现代微处理器的更高峰值处理能力匹配…

作者：Joy Chen

摘要

对于消费类或者可穿戴产品，音频系统的集成度越来越高，这就导致后期debug问题的时候很难一步到位，需要我们对底层系统有明确的认识和了解。这篇文章主要基于TAS2562 / TAS2564来分析和解决一些复杂且无法直接定位的底噪noise。

1. 分析逻辑

无法直接定位的噪声根源及其类型，我们的思路是把噪声在系统中流经的途径都进行优化。

具体分为：信号“输入”-> “输出 ”-> “反馈过程处理” 三个环节进行优化。如Figure 1.所示：

Figure 1. 噪声途径示意图

Figure 2. Block Diagram

• SPK：负载喇叭
• AMP：是一种调节 INP/INM 纹波的运算放大器
• 高频纹波可能来自输入到输出…

作者：Iris Wen

随着多媒体技术的发展，人们对于家庭娱乐的视听体验要求越来越高。音箱是家庭影音设备中非常重要的一部分，为提升品质，音箱的设计也面临着诸多挑战。

目前，越来越多的家用音响采用标准USB接口进行供电，USB 2.0接口的电流一般在500mA以下，Type-C接口的电流通常能够达到3A。音箱的扬声器部分需要一颗升压转换器来抬升电压，由于其功能特性，所需的功率往往较大，在一些场景下会有很高的瞬时电流，这就要求开发者在系统设计中考虑到输入电流限制的问题。TI新推出的TPS61376是一款带有平均电流限制特性的升压转换器（boost converter），能够有效地解决这个设计问题。

如上所展示的是音箱中电源系统升压部分的框图，在一些情况下，会产生超出USB电源承受范围的高瞬时电流。通常，为实现对电源的限流保护，开发者往往会采用加入load switch的方式限制输入电流，以避免损坏电源。TPS61376的问世为很大程度上简化了这一部分的设计…

作者：Iris Wen

随着USB PD (USB Power Delivery)的普及，越来越多的个人电子设备支持USB PD，除了最为常见的手机、电脑之外，显示器、便携智慧屏等产品也在朝着这个方向发展。此外，适配器、拓展坞及各类充电设备中，支持USB PD 的type-C接口也早已是产品的“标配”。在充电方面，除了USB PD，无线充电功能也逐渐走入大众视野，尤其对于一些小型电子设备而言，无线充电能够有效美化外观设计，同时也让其使用变得更加高效便捷。

TI新推出的降压/升压转换器TPS55289性能极佳，为个人电子设备中的USB PD及无线充电等相关应用提供了解决方案，TPS55289的优势体现在：

• 能够支持最高60W输出，是一颗四管集成buck-boost，具有极高的功率密度。
• 输入电压范围为3-30V（车规级芯片可达到36V），输出电压范围为8-22V，输入电流限制高达8A，能够满足绝大多数个人电子产品的要求…

作者：Peihai Liu

为了使驾驶安全避免事故，高级驾驶员辅助系统 (ADAS)正成为现代汽车的标准配置。摄像头是高级驾驶员辅助系统 (ADAS)的重要组成部分，可提供驾驶员以前无法查看的盲点视图、交通标志识别、行人检测以及车辆停车辅助（图 1）。

图1.  ADAS需要处理复杂道路信息

        那么，车载摄像头POC方案为什么需要buck-boost转换器：

• 用于支持发动机启停技术和冷启动

燃油汽车可以通过在汽车怠速时关闭电机来节省油耗。汽车电池的电压通常为 12V，但在充满电的电池上可高达 16V。采用启停技术的车辆在发动机启动时电池电压会出现较大的电压骤降，因此电源下限可能远低于典型的 12V，通常为 6V 甚至更低。

冷启动产生的情况更为恶劣。在寒冷的天气里，发动机启动时的汽车电池电压可能低至 5V 或更低。

• 减小同轴电缆上电流压降

随着摄像头出现在车身不同位置…

作者：Oliver Ling/Peihai Liu

在全球气候变暖和双碳的背景下，以电能驱动车辆的交通方式在未来出行将占据主要地位。牵引逆变器（Traction Inverter）作为新能源汽车中重要的信号和能量传递部件，将动力电池输出的直流电逆变为三相交流电驱动电机，同时接收来自整车控制器和控制机构（制动踏板、油门踏板、换挡机构）的信息对电机的工作加以控制。德州仪器可在此应用中提供符合AEC-Q100 标准的反激控制器电源方案。

图1 牵引逆变器

图1为市面常见牵引逆变器。普遍一台电动汽车会配置一台电机和牵引逆变器，部分高端车型会配置前后四驱，两台或超过两台电机和牵引逆变器。

LM5155x-Q1和LM5156x-Q1是德州仪器的全新一代反激控制器:

• 符合面向汽车应用的 AEC-Q100 标准，且提供功能安全。
• 两个物料Pin2Pin兼容且分别支持不同的5V…

作者：Iris Wen

随着智能化水平提高、生态的完善以及技术的成熟，近年来可穿戴设备得到了飞速的发展，从日常生活到健康管理、再到游戏娱乐，它已然渗透到人们生活的方方面面。生活中最常见的可穿戴设备莫过于智能手表及智能手环，它集成高分辨率彩色显示屏以及蓝牙等无线传输模块，可以实现丰富的信息交互，同时还集成了多种传感器模块，能够帮助用户实现日常的健康监测。除此之外，AR（虚拟现实）眼镜在近几年也得到了迅猛发展，未来AR技术将会越来越多地走入大众的视野。

通常，可穿戴设备中会集成多种模块，系统设计中需要升压（Boost）或降压/升压(Buck-boost)转换器来将较低的电池输出电压提升至各类模块所需的输入电压。德州仪器（TI）2022年新推出的降压/升压转换器TPS631000能够很好地满足这一类应用的需求。这是一款采用恒定频率峰值电流模式控制的降压/升压转换器…

作者：Captain Luo

在电机驱动、逆变电源等应用中，桥式电路是最基本的拓扑，典型三相桥式逆变电路如下图1所示。而桥式电路中的任一桥臂，其上下管一般采用180°导通方式，即上下管互补开关，为避免上下管直通，可采用插入死区的方式把上下管导通时刻错开。但是，实际应用中微控制器可能因为程序错乱或上电过程中IO默认高电平等原因，使得上下管驱动信号同时为高电平（有效电平），从而上下管发生同时导通（Shoot Through），这将可能带来烧坏功率模块的严重后果。Interlock即互锁电路就是针对该工况而设计的，可有效提高系统可靠性。

图1 三相桥式电路

约定HI，LI为高边、低边输入驱动信号，HO、LO为高边…

作者：Yuan Tan

1. 基本特性介绍

UCC217XX-Q1是一系列电流隔离单通道栅极驱动器，可用于驱动碳化硅 MOSFET 和IGBT ，具有高级保护功能，一流的动态性能和稳健性。该系列隔离栅极驱动器的主要特性介绍有：

Basic features:

• 3/5.7kV_RMS isolation voltage
• 10A drive strength
• 12V VDD UVLO
• 130ns max propagation delay
• 150V/ns minimum CMTI

Active protection:

• Fast DESAT/OC protection
• Soft turn-off
• Active miller clamp

该系列隔离栅极驱动器集成一路隔离式模拟转PWM的 传感器，等效为一个通道的隔离采样芯片，可用于温度或电压检测…

作者：Holly Hong

在聚合酶链式反应（Polymerase chain reaction, PCR）设备中，需要通过控制试管内的温度使得管内的DNA进行高温变性（将DNA解螺旋为双链DNA）、低温退火（将引物与模板DNA进行互补配对）、中温延伸（在恒温的作用下进行扩增）。图1展示了NDA复制的温度控制周期。

图1 PCR的温度控制曲线

PCR设备中设备升降温速度和温度控制精度是很重要的指标。不同于传统的水浴加热，风扇制冷的方式，基于半导体制冷片（Thermo Electric Cooler, TEC，也叫Peltier或帕尔贴）温度控制系统具有体积小，重量轻，制冷速度快，控制方式简单灵活等优势。TEC的制冷原理如图2所示，当电压正向偏置的时候TEC制冷，当电压反向偏置的时候，TEC发热。

图2 TEC温度控制原理

由于TEC制冷和发热的速率和电流的大小有关…

作者：Jason Ren

RF Transceiver芯片的集成度越来越高，AAU的射频链路的功能前移。AFE8092是TI高性能，大带宽的多通道射频收发器件，已经大规模在5G Massive MIMO射频TRX板上成功商用。它包括了8个发射通道，8个接收通道，2个反馈通道，所有通道均为射频直采架构。各个射频链路的大带宽，高性能使得AFE8092适用于大部分4G/5G基站TRX射频板应用场景。

如图1所示，AFE8092的接收（RX）链路包含了4Gsps直采ADC，包含了DSA(Digital Step Attenuator)。每个接收通道数字部分包含功率监测，可以支持内部或外部的AGC控制，同时也包含RF overload功率监测，保证可靠性。发射(TX)链路包含了最高支持到12Gsps的射频直采DAC，包含DSA。也集成了功放保护(PAP)功能，防止突发大信号导致功放烧毁…

该实时控制系列的前一部分重点介绍了实时控制信号链的传感功能块（图 1）。很容易误解第二个功能块（处理），并假设它仅与核心中央处理单元 (CPU) 频率或每秒百万条指令 (MIPS) 相关，仅关注数据处理。在本系列文章中，我将通过高性能电源系统的视角展示处理的价值，并消除对处理在实时控制系统中的作用的任何误解。

图 1：实时控制信号链

不断增长的能源利用（尤其是在电网基础设施和电力输送应用中）需要高效、紧凑和稳定的电源系统。这一要求已经引起了电源转换系统的革命，以提供高能效、快速瞬态响应、高功率密度和更大电源容量。

高功效

如图 2 所示，数据中心的不间断电源必须连续运行。正如白皮书“结合使用 TI GaN FET 和 C2000 实时 MCU 实现功率密集且高效的数字电源系统”中所讨论的，效率的提高可以迅速减少财政支出，通过更小的散热器减小解决方案尺寸，并减少温室气体排放。但是，为了实现这些好处，实现复杂的电源拓扑结构可能具有挑战性…

几乎每个应用中的半导体数量都在成倍增加，电子工程师面临的诸多设计挑战都归结于需要更高的功率密度。例如下面这几类应用： 

• 超大规模数据中心：机架式服务器工作使用的功率让人难以置信，这让公用事业公司和电力工程师难以跟上不断增长的电力需求。
• 电动汽车：从内燃机到 800V 电池包的过渡会导致动力总成的半导体组件数量呈指数增加。
• 商业和家庭安防应用：随着可视门铃和互联网协议摄像头变得越来越普遍，它们的尺寸越来越小，这对必要的散热解决方案增加了约束。

实现更高功率密度的障碍是什么？实际上，热性能是电源管理集成电路 (IC) 在电气方面的附加特性，既无法忽略也不能使用系统级过滤元件“优化”。要缓解系统过热问题，需要在开发过程的每个步骤中进行关键的微调，以便设计能够满足给定尺寸约束下的系统要求。以下是 TI