作者：Wenjia Liu
Deyisupport社区电源管理论坛汇聚八方资源，在那里所有不同级别的工程师和设计人员均可提出问题并从TI专家处获得真知灼见。
当设计可穿戴式应用时，我们已发现了一些与充电器相关的常见问题。在这里，让我们看一些最常被咨询的问题。
问：哪种线性充电器最适合我的应用？
答：当为特定应用选择合适的充电器时，您应该考虑多种因素：功率水平、尺寸、电池类型等。
以TI充电器产品组合中不同的充电器为例。bq24232是一种线性充电器，具有500mA的充电电流和电源路径的特性。该解决方案的体积约为3.5mm × 4.5mm2，包括必要的电阻器和电容器。这对需要系统即时开启功能且空间不受限的应用而言是绝佳的选择。
如果电路板空间是受限的，那么bq24040可提供一个2.5mm ×…
客户和同事经常向笔者问及工业以太网的用途（它在哪里使用），尤其频繁问及许多不同工业以太网标准的优势。
这个全新的博客系列主要面向那些决定在自己系统中使用工业以太网的设计人员。笔者将谈论几种常见的工业以太网通信协议。这可能会帮您更好地选择最适合您应用的标准。
工业以太网适用于工厂自动化与控制、流程自动化、楼宇自动化以及许多其它工业应用。和标准以太网相比，工业以太网的优势之一就是确定性实时数据交换和不到1ms的同步周期时间。
有超过20种工业以太网协议被作为标准进行了部署并在工业应用中使用：这些包括EtherCAT、Sercos III、PROFINET、EtherNet/IP和以太网Powerlink。为什么会有如此多的标准可供选择？原因是工业设备的每家制造商似乎都知道要求通过以太网进行实时数据交换更好一些，并已根据它们对过去串行现场总线领域的了解制定了自己的标准…
您是否盼望能开发像手表、血氧计或血压监测仪这样的可穿戴式设备？智能手表所需的小尺寸和高级功能给系统设计人员带来了两个基本挑战：您将如何在规定的封装内塞进您需要的一切？您如何给设备供电？
这里有三种解决方案，能在可穿戴式电子产品中实现超低功耗运行：
1.尽可能在待机模式下运行
实现较长电池寿命的关键是：通过减少没必要的系统活动让运行时的电流消耗最低。这意味着除关闭某些功能外，还要在微控制器的睡眠或待机模式以及电源的省电模式下运行。例如，当用户不看他（或她）的手表时，关掉手表的显示屏。或当SimpleLink™ Bluetooth®低能耗CC2541无线微控制器（MCU）能只通过睡眠定时器而非定时器1运行时，电源电流从大约90μA降低到仅为0.6μA —— 省电率超过99％！此外，任何后台任务在代码内必须是由中断驱动的…
任何一款可穿戴设备的主要设计挑战在于电源管理。再次充电前，电池能够运行多长时间？在无需每天充电的情况下，怎样才能改进电池电量？设备闲置时的耗电量多大？这些问题在每一款可穿戴产品的设计讨论中都很常见。
回答这些问题的第一步就是确定电池类型和容量。这款可穿戴设备是一款超小型、超低功耗，由纽扣电池供电的健身追踪器吗？是由300mAhr的可充电锂电池供电，并且能打开门锁、预报当天天气的小型智能手机吗？之后，这一决定将给出所需的处理能力等级和选择的处理器类型。微控制器选型，比如说MSP430F59xx（铁电随机访问存储器），这款器件具有专门针对超低功耗应用的TI EnergyTrace++技术，能够确定系统的待机功耗，而这一点在确定可穿戴设备的电池运行时间方面十分关键。
一旦你知道了系统的待机功耗，在计算电池流耗前，你还需要作出第二个决定：选择一个电源。在电池和微控制器之间必须要有一个电源，其目的是给微控制器提供一个工作电压范围内的经稳压电压…
当你需要提升产品性能时，你也许会考虑将你现有MSP430 MCU设计移植到TI全新高性能MSP432 MCU平台上。或者，当你需要降低产品功耗时，你也许会考虑将现有的ARM设计移植到我们全新的低功耗MSP432 MCU平台上。用32位ARM系统进行开发时通常需要立即应对多个操作—在这种情况下，实时操作系统 (RTOS) 会派得上用场。
MSP432 MCU提供与数个TI RTOS解决方案（其中包括TI-RTOS和ENergia MT）和第三方RTOS解决方案（其中包括FreeRTOS，ARM CMSIS-RIX和Micrium-OS）的兼容性。
由于无需从头开始创建基本系统软件函数，RTOS的使用可以加快开发进度，并且可以在更加复杂的嵌入式系统中更好地管理数个资源！
对于只使用内核的准系统选项，在开始时只使用4kB的代码，你可以使用许多出色功能…
TI的多协议解决方案提供了一个简单方法，可以连接至具有自身通信协议的业内领先PLC系统
我们全都听到过，未来的世界将是一个充满自动化的世界，而在用户端，我们看到大量的产品，从智能恒温器到智能汽车，而在后端制造方面，我们拥有了越来越智能的生产设施。这些智能工厂的目的在于尽可能提高生产工艺的效率和灵活性。处于领先地位的工业自动化公司已经开发出属于他们自己的工业以太网协议，来定义自动化产品的生态系统。这个生态系统由互联传感器、工业驱动和可编程逻辑控制器组成。这些互联设备中，形成智能工厂基础的核心是处理数据的实时通信，而这通常被称为工业通信。
目前，在实现智能工厂方面，最大的挑战就在于多种复杂的工业通信协议。时间都花费在获得一款简化设计过程方面，而这个过程为工业终端设备的生产和供货提供一个简单方法。具有一个支持实时确定性工业以太网的可编程内核，可以使用户最晚在终端设备部署阶段再决定使用哪个协议与行业领先的自动化系统进行通信。
…德州的奥斯汀市有很多吸引人的东西—音乐、技术和美食，数不胜数。但是对于夏天来到这里的访问者来说，有一点是绝对不容错过的。每天黄昏，超过3百万只蝙蝠从市内的一座桥下飞出来，飞过一个小湖泊，一直向东，要吃掉数吨的蚊子和飞虫。看着乌压压黑云一般的蝙蝠向远方飞去真是机会难得，不容错过。
蝙蝠用回声定位进行捕食的能力一直使我感到惊讶。令人惊讶的是，人类现在刚刚开始使用很相似的技术来改善我们的生活。而这篇博客将介绍我们如何使用超声波感测来更好地感知我们的世界。具体来说，我们将讨论在液体中使用超声波传感器来测量液面水平、密度和成分。
在推动我们的世界向前发展的技术领域，液体类型识别和水平面感测已经被使用了数十年。车辆可能是脑海中呈现的第一个示例，但是其它应用也不胜枚举。环境测试设备、采矿应用和大量的工业处理取决于对液体水平面、组成成分和密度的准确测量…
随着物联网 (IoT) 的不断延伸，对于无线传感器节点的需求也在不断地增长。在IoT网络中集成了很多不同的传感器类型：温度、湿度、压力和环境光，不胜枚举。随着在IoT网络中增加感测功能的需要不断增加，传感器节点的电池使用寿命也变得越来越重要。
比如说，如果要通过安装无线传感器节点，把一幢商用建筑变为智能楼宇的话，我们可以想象得到的是，也许需要安装数千个无线传感器节点来与不同的设备进行链接，如恒温器、烟雾和火灾检测器，以及诸如此类的设备。由于不可能为每个节点铺设供电线路，所以必须使用电池来充当电源。然而，为所有这些无线传感器节点更换数以千计的电池可是一项大工程。
为了降低与电池养护相关的成本，并且减少与之相关的工作量，确保每个无线传感器节点具有尽可能长的电池使用寿命也就变得很有必要了。大多数常见无线传感器节点采用占空比的方法来延长电池寿命。在这种运行机制中，节点加电，记录传感器的测量值，将数据无线发送至中央集线器或网关，然后自行关闭…
智能手表的热潮再次引爆了人们对可穿戴设备的关注。几乎在每一项产品的测评或是技术比较中，电池的续航能力都是首当其冲的。无论智能手表拥有多么炫酷的特性或功能，如果不具备长时间的电池续航能力，也终将会黯然失色。
智能手表的电池续航能力会受到多个因素的影响，例如电池的容量、PCB组件的功耗以及用户的使用习惯等。在所有的这些因素中，电池的容量无疑起着决定性作用。通常情况下，电池容量与电池组的物理尺寸成正比，而智能手表所追求的小巧精致更是限制了其内部电池的尺寸。目前市面上几款主流智能手表的电池容量都在130mAh到410mAh之间，运行时间也从少于一天到持续数天不等。而对于智能手环、蓝牙耳机、智能眼镜和智能首饰等其它的穿戴设备，其电池容量就更小了，这也使得每一毫安(mAH) 的电量在电池运行过程中都显得至关重要。
电池泄漏电流和充电终止电流通常是影响电池容量和运行时间的两个主要参数，而这种影响对小型电池而言则更加明显。
为了说明电池泄露的重要性…
最近发布的通用串行总线（USB）C型连接器带来了许多增强的功能。众所周知，该连接器既是“可翻转的”又是可逆的，并且能通过单个连接传送数据、视频和电力。其规范给C型端口下了定义，这样它就可以一直支持USB；同时，在为交替模式确定的规范界限内，您还能启用运行（如DisplayPort视频功能运行）的交替模式。USB电力传送（PD）协议可实现增强的电力传送功能（电流为5A时电压高达20V）。
当C型连接器以惟USB（USB-only）模式运行而无需进行视频或大功率传送时，您将需要配置通道（CC）控制器和/或多路复用器（MUX）开关。如果您打算启用视频和电力传送等扩展的功能，您将需要额外的组件，如PD控制器和适用于信号映射的MUX开关。采用TI的PD和C型解决方案（TPS65982和HD3SS460），您就能启用具有DisplayPort视频和PD功能的C型端口…
海滩风力不足对于我们大多数人而言并没有太大影响，但对于风筝冲浪者，这意味着前往海滩将一无所获。 但借助于记录和传输实时数据的 GSM 气象站，访问 THEWINDOP.com 的一些风筝冲浪爱好者将不再无功而返。 THEWINDOP 创始人希望直接从海滩获得实时高分辨率风速，用于评估是否可以进行风筝冲浪。
他们创建的此气象站是一种成本优化型解决方案，可收集最短只有几秒钟的时间段内的风力、温度和湿度数据。 而这无需外部电源（利用太阳能电池板和电池）即可实现，并可通过利用蜂窝式调制解调器 (GPRS) 在全球范围内使用。
那么，目前已收集多少数据呢？ 在过去两年间，它已记录了超过 1100 万个数据点。 这之所以能够实现，主要得益于板载 MSP430FR5969 FRAM 微控制器的高写入寿命。 片上 AES 还可即时加密数据以用于无线传输。
“FRAM 系列可让我们实现超低功耗，以及简化我们固件中的数据缓冲……
厌倦了在街区或停车场兜了五个圈，只为找一个空的停车位？ 您是否知道电磁传感器可能是消除您困扰的方法之一？ 这些传感器可置于地上或路面下，用于检测车辆在停车位的时间。 借助这些传感器形成的系统，您可以获得空车位确切位置的提示。
现在请想象一下： 先把传感器安放在地下，然后在上面浇灌水泥。 传感器可通过导管或其他一些途径供电，但电池电源也是极其可行之选。 您可能觉得这有些奇怪，因为电池需要时常要换。 但我们的 MSP430FR5969 MCU 和相关器件可大幅提升功效。 这意味着每十年左右才换一次电池。 试想一下今天安装了这种电池，至少到 2025 年都不用担心！
因此，这些 MSP430FRx MCU 不但可最大限度减少工作模式功耗 (100uA/MHz) 和待机模式功耗 (<500nA)，而且提供各种外设，例如一种 12 位 ADC，其窗口比较器可独立运行，尽可能长时间维持 CPU 关闭。 此外，如果需要更强的计算性能，可…
随着物联网 (IoT) 的扩张，新连接的设备数有望到 2020 年达到数十亿。 连接这些设备的主要原因之一是要通过数据处理实现更智能的自动化系统。 这些设备收集的数据越多，越有利于作出更明智的决策以及改进整个系统。
而这正是我们采用 FRAM 的微控制器超越业界其他解决方案的优势所在。 FRAM 是一种非易失性 RAM，相较于其他非易失性存储器技术，可实现更快速的数据存储和几乎无限的寿命。 这意味着传感系统可运用数学和逻辑运算根据给定时间段的更多数据作出决策。 不光如此，高写入寿命相当于延长了器件寿命，因为数据可继续写入多年也不会让存储器性能降级。 此外，基于传感器的系统的这些优势可以结合起来，对于涉及常规电池变化或能量收集的应用，确保在出现同步或异步功率损耗时保持系统状态。
在过去几周，我们在重点介绍一些独特应用的系列博客中展示了我们使用集成 FRAM 的微控制器系列的独特价值：
2013 年，全球最大的体育赛事因停电而延迟 34 分钟。 出现这种延迟的原因是采用较老的照明技术，这类技术需要一段冷却时间才能继续使用，而且需要一段预热时间才能达到完整输出水平。 这种长时间延迟本可通过采用来自 Ephesus Lighting Inc. 的低功耗 LED 照明解决方案而缩短。这些解决方案以开/关、调光、定序和其他效果提供无线实时控制。
此类实施对于市场而言相对较新，相较于很多传统系统，从能效和功能性方面来看，具有很多优势，但这些系统有些额外的要求需要考虑。 在赛事报道中可能需要数百台摄像机在整个场馆内拍摄，但这种效果要求数百个无线控制灯具保持低延迟，从而实现快速（起码达到人眼不可感知的速度）开关功能。 此外，这些系统在开启时的能耗比其他解决方案要低得多，而在关掉灯的情况下，超低功耗有助于满足能源要求。 此外，安全性也是一项重要要求，因为这些灯只应由场馆运营团队进行控制。
在 Ephesus 系统中，Anaren…
不久之前，我们发布了全新的 TI Design 参考设计，展示了一种用于无线监控电机状态以确定是否需要维护或更换电机的解决方案。 这种概念非常简单：它监控振动并在电机振动开始超出正常范围时发出无线通知。
此设计利用了 FRAM 的快速写入速度和高寿命 – 但复杂程度更高。 为了真正优化系统，需要在 MSP430FR5969 MCU 上运行振动数据频谱分析，最大限度减少必须无线传输的数据。 通过利用优化的数学库，MSP MCU 可定期高效运行 4096 点采样 FFT 以比较随时间变化的值。
如果您需要在应用中执行复杂的数学计算，可使用库来优化计算密集型实时应用中的执行速度、精确性和功耗。 用于 MSP MCU 的 MSP-IQMATHLIB 优化型软件库可通过提供优化型定点函数（包括加法、乘法、正弦和对数）来帮助您缩短产品上市时间。 相较于采用标准 math.h 头文件，这些函数可以实现超过 100 倍的性能…
当设计一款可佩戴式产品时，首先想到的可能是它的尺寸。对可佩戴式产品而言可用空间是非常有限的，但电池尺寸在总尺寸中所占的比例却相当大，原因是每充一次电后要运行很长时间才能再充一次电，并且可佩戴式设备具有各种各样的功能。所以，解决方案的其余部分必须更紧凑，目的是能集成更多的功能，同时还可多节省空间以便能容纳较大的电池。
有几个选项能使解决方案尺寸更小。首先，通过选择不同的封装可大幅缩减集成电路（IC）本身的尺寸。与四方扁平无引线（QFN）封装相比，晶圆芯片级封装（WCSP）的尺寸平均小一半以上，几乎和真实裸片尺寸相同。但因为可佩戴式产品的输出电流通常小于300mA，所以其功耗也不像大电流应用中的那么大。故此，在低功耗可佩戴式应用里散热问题不再是大问题。
为进一步使您的解决方案缩小尺寸，不妨考虑选用TI的PicoStar™ IC封装和MicroSiP™模块。SiP代表封装内的系统，可整合常用功能以减少电路板占用空间…
如果您有一种使用寿命可达10多年却无需维护的互联型智能城市传感器，您会解决哪些问题？现在，射频（RF）连接方面的创新能为城市催生许多新方法以管理资源，从而使城市环保状况更佳、更高效、更便利。无数传感器正通过各种途径进入到城市的日常生活中，它们管理能源消耗、疏导交通、监测空气质量、改善废弃物管理、监视和控制街道照明等。大多数这样的传感器只有极少量的数据要发送，因此选用专为高带宽、流智能手机而优化的现有蜂窝系统往往不是很合适。对智能城市应用而言，远程超窄带网络可应对成功部署自主传感器网络需面临的三个关键挑战：必须易于安装，必须具备通信稳健性，电池寿命必须长。
必须易于安装：“安装者不过是手拿工具锤的人”；对于重大部署，安装者通常在实际系统和节点功能方面知识极为有限，接受过的培训也相当少。他们中很多人都是短期承包者，习惯于快速按模板完成安装。因此，为实现低成本高效益的部署，第一遍安装成功的概率必须非常接近100％。…
物联网，或称为IoT，是一项能够在多种市场和应用领域提供全新用例和服务的技术。当人们想到IoT时，浮现在他们脑海中的往往是家庭或个人应用，但实际上，IoT互联产品也将在智能制造、智能城市、汽车、楼宇自动化和健康医疗领域发挥作用。
当有越来越多的传感器和设备被连接至云端时，工业用IoT在提供服务方面拥有巨大潜能。由于IoT与机器对机器 (M2M) 连通性不同，所以一定不要将二者混为一谈。传统上，M2M基于处于封闭环境的专有技术，而IoT提供一个开放式环境，并且充分利用标准互联网可访问性和服务—在这一点上与大家对互联网的使用是很相似的。这样的开放程度可以使气体传感器在出现问题时给操作员在推特上留言或发信息，而对于工业终端设备来说，可以利用一个普通公共数据库来查看这个终端设备相对于行业基准的运行性能如何，而这些在专有M2M系统中实现起来就不会这么简单且直接。
在更高级别上，IoT正在提高效率（比如说能源、制造、养护维修等…
作者：
Dave Freeman，首席技术官 (CTO)，高压电源解决方案
Peggy Liska，数字电源与太阳能产品市场营销，C2000TM微控制器
Mark Ng（吴万邦），工业类隔离电源市场经理，UCD3138数字电源控制器
George Lakkas，线路电源解决方案，电源管理
Jim Bird，保护电路，线性电源
引言：随着工程师们对数字电源这项技术及其优势的熟知，各式各样的数字电源的发展势头日益强劲。
电源系统和电源设计人员已经意识到…
作者：George10687
第一次观看PMBus演示时的情景一直让我记忆犹新。大约8年前，我和一位电源工程师一起出差，出差期间，观看了PMBus降压控制器的演示。我仅需按下电脑上的一个按键，就可以更改电源软启动、开关频率或输出电压。这真让我大吃一惊，通常情况下，更改这些设计参数需要在实验室中进行，花费时间焊接新电阻器/电容器，然后再测量实际性能。
虽然在那个时候这是一项令人吃惊的技术，但是现在PMBus已经很常见了。越来越多从事有线和无线通信、企业服务器和存储，甚至行业细分领域的公司使用PMBus电源。PMBus如此受欢迎的原因在于它具有以下优点：
能够采集数据，在例程中使用，有可能提升数据中心效率和电能利用率…
作者：Brent McDonald
是的，我知道这个题目实在有些老土，但我想如果您赏光一览，您真的会喜欢这篇文章。
我们都不止一次听说过智能电源将给电源行业带来的伟大变革。在许多方面，它已达到或超过了我们的预期；但在其它方面，它也让我们感到一丝丝失望。我禁不住想某些这样的情况源于这样一个事实：炫酷技术很容易让人迷恋，只因为它与众不同或充满新意；然而我们却忽略了它并没做真正伟大的事情这一事实。换句话说，我们有些人可能会觉得智能电源很棒，但我们不知道要用它做什么才能彰显它的魅力。
我想列举一种借助数字电源的智能性实现的新技术。我想您会发现它非常棒又非常有用。实质上，这是一种全新的同步整流方案，可提高逻辑链路控制（LLC）变换器的效率、增加其稳健性和设计简易性。
现在请稍等。在您闭上眼睛打瞌睡之前，继续听下去。马上就讲超酷的东西。我保证…
作者：Sandeep Bahl
最近，一位客户问我关于氮化镓（GaN）可靠性的问题：“JEDEC（电子设备工程联合委员会）似乎没把应用条件纳入到开关电源的范畴。我们将在最终产品里使用的任何GaN器件都应通过这样的测试。依我看，JEDEC制定的标准应该涵盖这类测试。您说呢？”
客户的质疑是对的。为使GaN被广泛使用，其可靠性需要在预期应用中得到证明，而不是仅仅通过硅材料配方合格认证（silicon qualification recipe）即可。由于长期的业界经验和可靠性模型的验证，人们现在可以接受将基于标准的测试用于硅材料的做法，不过也有例外的情况。功率金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）是在20世纪70年代末开发的，但直到20世纪90年代初，JEDEC才制定了标准。目前尚不清楚JEDEC硅材料合格认证对GaN晶体管而言意味着什么。
标准滞后于技术的采用，但标准无需使技术可靠。这是对该项技术、其故障模式以及测试…
作者：John Betten
单端初级电感转换器（SEPIC）在降低或升高输入电压以维持稳定的输出电压方面功不可没。这在汽车应用或可能提供多个输入源的系统中非常有用，但您不一定要更改转换器类型。SEPIC具有许多优势（如极小的有源部件），并且只需要一个低成本的升压型或反激式控制器。但像所有的拓扑结构一样，它在某些性能方面也可能收效不佳。其中的一个不足之处就是二极管整流导致的受限最大输出电流。让我们来看看如何同步输出才能对此有帮助。
图1展示了一个基本的SEPIC电路，图2则详细说明了对应的关键电压和电流波形。当Q2打开时，它导通的电流量是流经L1每个绕组的电流总和。这个总和等于输入电流加上输出电流，且在满载且输入电压最小时达到其最大值。当Q2关闭时，这两种电流通过D1改道至输出电容器和负载。当Q2关闭后电流只能在D1内流动，因为当Q2打开时D1是反向偏置的…
作者:Melinda Xie
控制环路增益可在波特图（Bode Plot）中标绘，是一个能够较好评估系统稳定性的指标。控制环路带宽还可直接影响瞬态响应性能。
DCAP™或DCAP2™/DCAP3™调节器（在这次讨论中笔者将称之为DCAPx）因其简单性而流行。当涉及到控制环路增益的测量时，DCAPx给工程师带来了挑战。通过从反馈电阻器分压器的顶部切断环路（如图1所示），很容易测量波特图。这适合传统控制架构，因为传统架构只有一条输出反馈路径，且反馈在脉宽调制（PWM）之前经过补偿器。
与传统电压模式或电流模式控制架构不同的是，DCAPx控制系统拥有两条直接输出反馈路径：一条通过反馈电阻器分压器网络，另一条则通过直流电阻…
作者: Ryan Manack
许多应用处理器均需要现场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）和其它大功率中央处理器（CPU）等负载的电流快速变化。这些系统的电源要求特别注意控制拓扑结构选择和输出滤波器设计，以支持快速电流阶跃。一旦设计完成，关键的挑战就是测试电源与规定的电流阶跃和转换速率。在本文中，我们举例说明了一个简单电路，可进行超过300安培/微秒（A/us）的电流转换。
用电子负载测试电源的瞬态响应很常见。对许多系统轨（如服务器的3.3V或5V总线）而言，电子负载很容易配置为在2-10A/us的范围内汲入电流的模式。但是，内核电压可能需要转换速率比这些水平高两个数量级。高转换速率测试中的一个主要限制因素是负载路径中的寄生电感。要以300A/us的速率为0.9V输出转换15A的电流，公式1计算出的最高电感是3nH。作为参考，成圈状通过电流探头的16级导线的1英寸片可将20nH的电感添加到负载路径中。很明显，需要另一种电流汲入方法…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理