在所有描述世界日益电气化的流行语中，有一个词十分亮眼：电流检测。如果电流检测技术不可靠、不准确且难以用于设计，那么在太阳能电池阵列、电动汽车 (EV) 充电站或机器人领域令人耳熟能详的创新几乎都不可能实现。
本文将介绍随着电气化应用发展而出现的四大设计趋势，以及用于提高系统电压、增强系统保护、实现遥测监测和缩减外形尺寸的电流检测技术。总的来说，电流传感器监测电气系统中的一项重要参数，即电流，这能够使系统在安全范围内尽可能高效地运行。
通过电流检测支持更高的系统电压
随着对效率的要求愈加严格，系统电压也随之增加，从而有助于提高效率。根据欧姆定律，在较高的系统电压下，可通过降低负载的电流来得到等量的功率，这有助于减少系统中的 I2R 损耗。电压愈高，系统可以愈发高效地传输大功率…
您是否希望学习 RS-485 收发器的设计教程？本文基于 TI E2E
社区中的常见问题提供了一些解答，对于任何希望详细了解此通信标准的人来说都是非常有用的资源。
有关隔离式 RS-485 收发器的具体信息，请参阅技术文章“有疑问？TI帮你汇总隔离型RS-485收发器的七大设计问题”。
1、何时需要 RS-485 总线端接，如何正确进行端接？
RS-485 总线端接在许多应用中都很有用，它有助于提高信号完整性并减少通信问题。“端接”是指将电缆的特性阻抗与端接网络相匹配，使总线末端的接收器能够接收最大信号功率。未端接或未正确端接的总线将出现失配的情况，从而在网络末端产生反射，导致整体信号完整性降低。
在网络的双向环路时间远大于信号位时间时，不需要端接…
RS-485 接口因其稳健性和长距离通信能力而广泛用于工业应用。自 RS-485 标准于 1998 年推向市场以来，电子系统的尺寸和复杂性不断增加。许多终端设备（例如电机驱动器、PLC 和工业 PC）现在都需要高速 (>10Mbps) 通信。TI 的 THVD1550 是新款 TI RS-485 收发器，可支持高达 50Mbps 的数据速率。在本文中，我将向您展示如何评估 THVD1550 在这种高速传输下的功率耗散。这样，您可以了解功率消耗情况并评估系统的热性能。
要计算功率损耗，您可以将功率分成几个部分。成功评估每个部分后，将所有部分相加可得到总功率。当器件在没有外部负载的情况下上电时，该集成电路 (IC) 本身会消耗功率。如果您在其输出引脚上添加负载，该器件会提供驱动负载的功率。由于 RS-485 具有差分信号，负载通常加在 A 和 B 引脚之间。
进一步研究负载，您可以将负载分为两种类型…
RS-485 网络的许多信号完整性和通信问题都源于端接，这可能是因为缺少端接或端接不正确。在 RS-485 基础知识系列的这一部分，我将讨论何时不需要端接 RS-485 网络，以及在需要端接时如何使用标准（并联）端接和交流电 (AC) 端接网络。
如本系列上一部分所述，RS-485 收发器的驱动器必须能够在 32 个单位负载和两个 120Ω 端接电阻上驱动 1.5V。我在本文中没有提到这一点，但要说明的是，120Ω 端接电阻值来源于双绞线总线的差模特性阻抗。简而言之，线规、绝缘类型和厚度以及每单位长度的扭绞数都会影响高速数据信号“接触”的阻抗。该阻抗以欧姆表示，对于双绞线电缆，其范围通常为 100Ω 至 150Ω。RS-485 标准的起草者选择 120Ω 作为标称特性阻抗，因此为了匹配此阻抗，端接电阻器的默认值也为 120Ω。
端接网络存在的理由
将电缆的特性阻抗与端接网络相匹配…
作者：Zoe Yang
摘要：DRV8952是一款高度集成的半桥驱动器件，内置4个半桥栅极驱动器、8个MOSFET和电流放大器。内部放大器在 40% 至 100% 的额定电流下提供 5% 的精度（参见表 1）。此文章将提供一种外部电路方案，不仅可以支持更高的电流检测精度，而且适用于大多数步进电机驱动应用中的低边电流检测的工作情况。
表格1
DRV8952 提供两种封装 ：44 引脚 HTSSOP (DDW) 封装和28 引脚 HTSSOP (PWP) 封装。如果系统需要更高的电流检测精度，可以选择带有独立接地结构的封装来满足控制算法。
在国内很多步进电机驱动方案商大多是常用低边开关进行慢续流，并且依据流过下桥采样电阻的电流来做闭环控制以控制电机正反转以及调速。请参考下图1。我们以A相电流检测为例：
图1
当图1MOS管M6&M8缓慢续流时，电流Isb从电感A…
1.何时必须隔离RS-485总线？
隔离可防止系统两个部分之间的直流电(DC)和异常的交流电(AC)，但仍然支持两个部分之间的信号和电能传输。隔离通常能够阻止电气组件或人员遭受危险电压和电流浪涌的伤害；用于保护人员的隔离称为增强型隔离。隔离可防止节点之间进行长途通信时形成接地回路。隔离还允许远高于RS-485标准所推荐的节点间通信接地电位差变化率。
2.可以把多少个节点连接到一条RS-485总线上？
为预估可能的最大总线负载数量，RS-485定义了一个假设术语“单位负载(UL)”，它代表约为12kΩ的负载阻抗。美国电子工业协会(TIA/EIA) RS-485标准强制规定最多能够为一条RS-485总线添加32 UL负载。我们使用输入电压除以漏电流得到的最坏情况下的性能比来计算一个节点的UL，如等式1所示。…
如果您曾用过便携式 CD 播放器，大概率懂得CD 被划伤或弄脏后听到跳音的感受。或许，您也还记得 VHS 磁带的缠绕问题、磁带老化和图像质量差的体验。闪存作为一种经济实用的固态解决方案，淘汰了这些复杂的机械存储方式。
在如今的汽车行业，制造商可以通过使用微型雨刮器、喷水器、压缩空气和其他系统来解决摄像头和传感器的清洗问题。然而，由于这些解决方案价格昂贵且机械复杂度高，因此普及使用的可能性不大。
本文介绍的超声波镜头清洗 (ULC) 固态解决方案可实现摄像头和传感器的自清洗，并且具有成本效益。
鉴于镜头尺寸和材料繁多，实现 ULC 的结构方法也多种多样。那么，半导体如何发挥作用？尽管 ULC 可实现的功能不限于本文所述，为方便起见，本文将典型圆形摄像头上的水滴作为污染物进行演示。
要清洗镜头，可以施加一个力将水滴从镜头上排到视场 (FoV) 外，或者也可以通过施加大于表面张力的力将水滴雾化…
作者：Brian Li
MPY634是一款宽带宽、高精度、四象限模拟乘法器。其精确的激光微调特性使其易于在各种应用中使用。它的差分X，Y和Z输入使其在保持高精度的同时可以进行乘法、除法、开方等多种运算。精确的内部电压参考可精确设置比例因数。
本文对MPY634应用中需要注意的比例因数设置以及输入信号幅值问题进行了分析，然后介绍了两种基于MPY634的有效值电路实现方法并对这两种方法进行了对比分析。
图1 MPY634简化内部结构图
在实际应用中，MPY634会面临两大问题：
MPY634芯片默认的比例因数SF值为10，不论任何运算，涉及比例因数SF时，只需将SF引脚悬空，即可在运算中将SF值代入为10进行计算（注：该引脚实际测试电压值为-13V，并不是10V）。
根据规格书说明，可以通过在SF引脚和-Vs引脚中间串接电阻的方法改变SF值…
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…
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：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
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：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…
消费者每天都会与各种各样的系统打交道，这些系统根据外界条件进行相应动作。以汽车为例，当您踩下油门之后，汽车几乎瞬间加速，也就是说，踩完踏板即实现加速，这之间没有明显延迟。
从汽车示例引出文章主题，我们假设汽车是一个系统，外界条件（司机）踩下油门即增加车速，则系统实现了所谓的“实时控制”。实时控制是闭环系统在定义的时间窗口内收集数据、处理数据并更新系统的能力。如果系统错过定义的时间窗口，其稳定性、精度和效率都会降低。控制能力下降可能会影响系统性能；例如，不能达到所需速度，甚至过热。本文将介绍实时控制系统的功能块，并以机器人应用为例进行说明。
系统组件之间的通信尽管不必参与系统控制，但也应与主控制环路共同发挥作用。实时控制涉及的主要功能块包括检测（收集数据）、控制（解释并使用数据）和驱动（更新系统）（见图1）。
图 1：实时控制环路的主要功能块
下面详细介绍这些部分。
有刷直流电机控制简单、成本低廉且功能多样，非常适合需要集成式大功率可靠电机驱动器的汽车负载，比如车窗升降器、天窗控制、门锁、锁存器和发动机阀门。
如果您正在设计汽车系统，可能会同时面临器件级和系统级挑战，包括尺寸限制、故障条件，以及设计重复使用以缩短开发时间的需求。因此，本文将详细分析这些挑战并提供相应解决方法。
采用完全集成式高功率密度电机驱动器减小系统尺寸
设计成本优化型汽车系统时，需着重考虑减小系统尺寸和节省布板空间。减小封装尺寸并将功能集成至有刷直流驱动器，可减少外部元件数量，从而节省布板空间并降低成本。
设计小型系统时，应考虑以下改进方法：
工厂自动化设备、电网基础设施应用、电机驱动器和电动汽车 (EV) 等高电压工业和汽车系统能够产生数百至数千伏的电压，这不仅会缩短设备寿命，甚至会给人身安全带来重大风险。本文介绍如何利用全新隔离技术来保证这些高电压系统的安全，从而提高可靠性，同时缩小解决方案尺寸并降低成本。
隔离方法
集成电路 (IC) 实现隔离的方式是阻断直流和低频交流电流，而允许电源、模拟信号或高速数字信号通过隔离栅传输。图1展示了三种用于实现隔离的常用半导体技术：光学（光耦合器）、电场信号传输（电容式）和磁场耦合（变压器）。
(a)
(b)
(c)
图 1：半导体隔离技术：光耦合器 (a)；电容式 (b)；变压器 (c)
TI 利用电容隔离技术和专有集成平面变压器（磁隔离），以及先进的封装和工艺技术，力求提升我们大型且品类齐全的隔离式 IC 产品系列的可靠性…
作者：WENTING WU
随着时代的发展，我们生活指数的提高，音频设备不再仅仅是专业的音乐工作者或是高收入人群才会触及的产品，越来越多的大众场合都能看到它们的身影。今天我们先来一起看看这两年越来越火的专业麦克风设备。
您能看到麦克风身影的场合有很多：乐器的演奏及歌唱表演，会议室开会，旅游景点的导游介绍，以及这两年火起来的网红直播，自媒体人的vlog视频拍摄 ……
麦克风设备按照通讯协议，可以划分为：有线麦克风及无线麦克风。一般在不考虑便携性的场合下，如录音棚或网红直播的时候，基本上都是用有线麦克风。但有些场合中，不方便带一堆的线缆，这时候便携的无线麦克风就是宠儿。
麦克风设备按照麦克风头的物理结构，又可以分为：动圈式麦克风，电容式麦克风，硅麦……其中动圈式麦克风所需要的外围电路简单轻巧。电容式麦克风的声音优异，但是需要额外的幻象电源进行供电…
作者：Joy Chen
摘要
近两年的压电应用越来越广（消费电子和健康医疗应用），被动器件压电片得以优化和提升，所以压电驱动IC的需求也越来越多。这篇文章主要基于DRV2667EVM（集成RAM，支持I2C、PWM/analog 输入）来指导如何快速方便协助客户开展相关评估和验证。
1. DRV2667EVM 测试台搭建
Figure 1. DRV2667EVM 连接图
1.1 I2C通信连接（工具：USB2ANY）
Figure 2. USB2ANY
将 DRV2667 连接到计算机需要 USB2ANY。即将 USB2ANY 的SDA、SCL 和 GND连接到DVR2667EVM上对应的3个引脚上。USB2ANY 连接到 DRV2667EVM 和PC计算机，用户必须按HCC 界面 “Connect”开始，再通过 GUI 控制他们的设备…
在发明晶体管之前，继电器一直被用作开关。从低压信号安全地控制高压系统（如隔离电阻监测中的情况）的能力是开发许多汽车系统所必需的。尽管机电式继电器和接触器技术多年来有所改进，但对于设计人员来说，要实现其寿命可靠性和快速开关速度以及低噪声、冲击振动和功耗目标，仍然具有挑战性。
电容式和电感式隔离固态继电器 (SSR) 具有性能和成本优势，并且适合不同级别的隔离（无论是基础型还是增强型）。与机电继电器和固态光继电器等替代技术相比，SSR 也具有优势。
传统继电器开关解决方案
机电继电器 (EMR) 在高压开关应用中很常见。EMR使用电磁力来机械地打开和关闭触点。鉴于其机械特性，EMR具有极低的导通电阻。它们的触点本质上是金属对金属的连接。
在开关速度和可靠性方面，EMR确实需要权衡取舍。继电器内部的活动器件是一个限制因素，开关…
对于大功率工业系统（如电机驱动器和光伏逆变器）以及汽车系统（包括电动汽车 (EV) 充电器、牵引逆变器、车载充电器和DC/DC转换器）而言，故障检测机制必不可少。
故障检测通过电流、电压和温度测量来诊断系统内的任何交流电源线波动、机械或电气过载。在检测到故障事件后，主机微控制器 (MCU) 会执行保护动作，例如关闭或修改功率晶体管的开关特性或使断路器跳闸。
为了提高效率并减小系统尺寸，设计人员正从绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 改用宽带隙碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 开关晶体管，从而实现更快的开关速度 (>100kHz) 和更短的耐受时间 (<5µs)。
要保护功率开关晶体管免受故障条件的影响，首先要使用基于分流器或基于霍尔效应的解决方案来检测过流情况。虽然基于霍尔效应的解决方案支持单模块方法，但它们的测量精度很低，尤其在温度升高的情况下…
作者：Duoduo Cheng
电机在工业领域具有广泛的应用，而电机驱动系统的趋势是高效率，高功率密度和高可靠性。功率半导体供应商不断在导通损耗和开关速度上实现突破，推出更高的电流等级、更小的封装尺寸以及更短的短路耐受时间的半导体器件。并且随着宽禁带半导体器件成本降低，也使得电机驱动系统逐步开始使用SiC,GaN器件。这些功率器件的发展及应用使得电机驱动系统的效率以及功率密度得到了提高，但也对驱动系统的可靠性，尤其过流及短路保护的响应时间提出了更高的要求。
本文将详细介绍工业电机驱动系统中的过流现象，以及TI隔离比较器在过流保护中的应用。
电机驱动系统中的过流类型分析
一般工业电机驱动器的应用环境复杂且相对恶劣，可能会出现高温、机械过载、交流线路瞬变以及接线错误等突发状况，这些可能会导致过大的电流流入电机驱动器系统…
作者：Wayne Liu
Abstract
FPD Link 器件广泛的应用于汽车影音娱乐以及ADAS系统中高清视频数据的传输。本文主要总结了FPD Link 串行、解串芯片的主要功能模块的基本工作原理以及其在链路中的作用，便于工程师们快速理解和应用FPD Link系列产品。
Contents
1..... FPD Link系统架构.............................................................................................................................. 2
2..... FPD Link 串行芯片架构介绍...........................................…
作者：Shuang Feng
Abstract
传统的开关具有许多功能，例如可以实现ON/OFF开关，可以改变部件的运动方向，可以通过旋钮的形式用角度做量程控制等等。 这些传统的开关主要是机械方案，成本很低，但机械结构件都会存在磨损问题，频繁使用会缩短系统的寿命。针对这类问题， TI 的霍尔效应传感器可以在许多开关应用中替代机械开关，从而实现稳健的设计，与机械开关相比，系统寿命更长。本应用文档介绍了四种 TI 霍尔传感器的开关解决方案。涵盖了市面上开关常用的ON/OFF功能，方向控制功能，旋转控制功能，以及一些要求严格的系统方案。TI的霍尔传感器的产品规划很好的覆盖了传统开关的绝大多数类型，优良的性能和极低的成本也引领了传统开关由机械化往电子化转变的趋势
Contents
1..... ON…
