当你在设计安全控制面板或是自动门锁等电池供电运行的便携式系统时，电路板上的每一英寸都很宝贵，每一秒钟的操作与运行也十分重要，并且（最后一点，不过也很重要）你为系统所花费的每一分钱都应该发挥其应有的价值。这些系统通常包含由时钟保持的安全密码，这些时钟可由主电源（主用电池），或由备用电源（备用电池）供电。断电意味着系统密码丢失，这会导致安全威胁。为了避免这些安全威胁，必须提高系统性能、延长电池的使用寿命。通常情况下，有办法替换系统的主用电池，不过，由于人工成本过高，这些小型、微小的备用电池的更换是十分昂贵的。这些电池被用来保持时间和日历的运行。总的来说，作为一名系统设计人员，你十分希望系统的运行时间能够尽可能的长。为了实现这一点，你必须或者使用一个超快速充电的低泄漏和高效解决方案，或者使用RTC（实时时钟）源。这两个解决方案都价格不菲，并且当它们被分散地防止在电路板上时会占用较大的空间。
解决这个问题的一个更聪明的办法就是使用PMIC…
在脱离电网的情况下，如何才能实现系统的自主运行？答案是将系统的运行功耗降到足够低的程度，同时充分利用能量采集或者电池供电维持运转，直到传感器被淘汰也无需充电，这样的系统才是真正意义上能够自主运行的系统。当用户有需求时，系统能够不断提供所需的数据和测量值，而且几乎不需要任何人工干预。
自主系统的一个关键点在于其内置传感器能够有效的传输和报告采集到的数据。如果一个传感器仅仅能够采集大量的数据而无法将这些数据或基于数据所做的决策传输出去，这样的传感器是毫无意义的。此外，由于这类传感器并未接入电网或者往往通过远程控制，它们就只能依靠无线的方式进行数据传输。物联网（IoT)时代的到来改变了这一现状。
如今，借助全动力自主传感器以及其周围的IoT网络，工程师可以在任何地方安装传感器来进行全方位监视，例如通过传感器监测车辆不同部位的振动和桥梁的完整性，甚至是卫星在外太空的定向。
图1的太阳能骰子就是自主传感器的一个应用示例。通过6块太阳能面板…
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…
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：Chris Glaser 德州仪器
您可能已经看到了这篇精彩的博客。宽泛 Vin 转换器固然很好，但如果你的输入范围能得到更好的控制，就很可能存在更理想的更低 Vin 解决方案。根据大家的反馈，这里有几款适用于电池供电的可调光 LED 驱动电路。希望你能喜欢！
1.1 至 2 节 AA 电池或纽扣电池应用
先从小的开始，在我们将 1x AA、2x AA 或纽扣电池用作电源驱动单 LED 时，这类能源肯定不会达到 80 或 100V，但它们会降至同样难以处理的 1V 甚至更低水平。这些要求需要擅长处理低 Vin 的专用 LED 驱动器。TPS61261 是我最钟爱的器件，因为它不仅非常简单，可实现便捷的调光，而且还可在 100mA 的电流下为 LED 实现极高的亮度。我特别喜欢这种电路，因此我决定在我的第一篇博客中写关于它的内容。查看 EVM：TPS61261EVM-208。
2.单体锂离子电池应用
对于那些使用…
USB Type-C™ 功率输出（Power Delivery，PD）标准允许在任何地方通过一个USB Type-C端口输送7.5W (5V, 1.5A)至100W (10V, 5A) 的功率。但在任一特定系统内，可用的输入功率总是受限的。那么在多端口系统中，应该如何在不同端口之间进行功率分配呢？
一种显而易见的电力共享方法是限制每个端口的功率，从而确保输出的总功率不超过输入功率。但在这种情况下，由于功率被平均分配到各个端口中，插入系统的任何器件都无法充分利用可用的输入功率。
另一种方法是为其中一个端口提供高功率输出，但对其余端口的供电实行严格限制。采用这种方法，可以让用户对功率较大的电子设备进行快速充电。但是，大多数用户不会去阅读相关的产品标签和说明书。他们也许会疑惑：为什么电子设备在某些端口的充电速度要比在其他端口要慢？这样一来会造成糟糕的用户体验，导致退货，进而影响用户的忠诚度。
更好的解决方案是在系统内的各端口间智能分配可用输入功率…
在全新的笔记本电脑、智能手机和平板电脑推出后，USB Type-C成为了一个热门话题；在这些设备上都有即可用于充电，又可用于连接外设的Type-C端口。
这个变化增加了对于Type-C AC/DC充电器和充电宝的需求量，这是因为Type-C接头具有方便用户使用的可翻转功能。而更加重要的一点是，Type-C充电器和充电宝普遍适用于多个笔记本电脑、智能手机、平板电脑以及更多其它电子设备。
有意思的是，这些充电器和充电宝的配置与它们的上一代产品Type-A并没有很大的不同。然而，某些充电器设计人员有可能会忽略的一个关键点，那就是由于额外的Type-C电路，Type-C连接会需要额外的电能。而这不仅仅是USB 2.0时代的D+/D-连接。
Type-C需要配置通道 (CC) 引脚来检测插头方向、确定已连接端口的用途，并且在需要更高的输出电压时建立额外的电力传输 (PD) 通信。这些额外功能需要更加复杂的集成电路 (IC)，这也就自然会消耗更多的电流…
作者：Thomas Lewis 德州仪器
经理：“你听说过 IEEE 委员会正在讨论的有关该最新 PoE 标准的什么事吗？”
员工：“是的，我刚刚在TI 网站上读了一篇有趣的博客文章就是关于这个问题的。”
经理：“哦，我正在考虑我们新一代瘦客户端平台应该有一个支持 PoE 的 SKU。我们可将其销售给需要快速建立时间与低开销的呼叫中心。”
员工：“有道理。PoE 电源级正在不断拉高，该标准应该很快就能支持我们所需的电源水平。”
经理：“不过，我刚刚看到我们的一个竞争对手已经发布了一款支持 PoE 的产品，因此我们已经落后了。我们要的不是‘很快’，而是‘现在’。无论如何要赶在 2014 年年底之前。”
如果这番对话真的存在，那么 TI 工具正是您的理想之选…
作者：Ramanan Natarajan 德州仪器
智能电表的部署正在全球范围内如火如荼地开展。通常，像你我这样的消费者只支付为空调以及支持互联网功能的大屏幕高清电视等所有家用电器供电所用的电量（kWh：千瓦时)。但事实上，对于所有不支持功率因数校正 (PFC) 的设备来说，从插座消耗的电能要高得多，得用千伏安时 (kVAh) 来表示。而这之间的成本差异则由公用事业公司慷慨承担了。
智能电表即可测量我们消耗的 kWh，也可测量公用事业公司最初产生及输送的 kVAh。值得注意的是这些智能设备能够显示我们不好的消费习惯。我们最好尽快校正功率因数，以免电力公司醒悟过来决定向我们索取他们应得的那份利益。
免受公用事业公司“复仇”之苦的一个办法是使用TI 全新功率因数校正控制器 UCC28180。该产品在连续导通模式下工作，支持从几百瓦到数千瓦的宽泛功率级，进而可用于广泛的家庭及办公电器设备，例如电视…
作为WEBENCH® 设计开发团队的长期成员和之前的产品线应用工程师，在为新入行工程师和设计时间紧迫的工程师们提供电源设计工具方面，我已经有很多年的工作经验了。我们的目标始终是为设计人员提供那些能够自动操作耗时任务的工具，并且帮助你的产品更早上市。虽然我认为我们确实为刚刚崭露头角的工程师们提供了一款非常有价值的工具，但是我们也认识到，有一大批设计界的朋友是电源设计方面的专家，他们不需要入门级的工具，而非常需要对设计有更多的掌控，并且能够从同一款自动化工具中受益。我们刚刚推出的全新WEBENCH高级工具是目前为止最有挑战性的一项开发任务，不过现在的WEBENCH Power Designer（电源设计工具）为专家级设计人员提供更多的高级设计控制，以及仿真导出功能，这个功能甚至可以将最复杂的设计导入到你的CAD工具中。
高级选项使你能够根据设计需要找到专门的解决方案，并对其进行控制。借助WEBENCH Power Designer所支持的超过1500款电源模块和LDO…
作者：Aaron Paxton
没错，当您想到TI 一流微控制器 MSP430 时，低功耗是首先浮现在脑海的特性之一。毕竟，这是就 MSP430 在电池供电应用中如此受欢迎的原因。您可通过限制电池流耗，有效延长您应用的电池使用寿命。鉴于锂离子电池技术的缓慢发展步伐，当务之急是通过限制功耗来为您的应用实现最佳电池使用寿命。
这非常直观。
如果我告诉您增加一个额外的组件您可节省 30% 甚至更多的电源呢？没错，增加一个附加组件确实有助于将电池使用时间延长几小时。我知道您肯定会认为这有点难以置信。但我敢保证这完全有可能。
这正是稳压器的用武之地。
通常在小型便携式应用中，最简单明了的方法就是直接将 MSP430 连接至电池。毕竟，MSP430 具有宽泛的工作电压（1.8 至 3.6V），这取决于您想让您的内核在多大频率下运行。如下图所示。
例如，我们可以在无需任何额外稳压情况下，使用两节 1.5V 碱性纽扣电池给 MS…
作者 Aaron Paxton
在上周的《让低功耗 MSP430 的功耗更低》一文中，我们探讨了特别有趣的 MSP430 属性：尽管 MSP430 的电源电压范围很宽（1.8 至 3.6V），但功耗会随提供给 MCU 的特定电压变化而变化。换句话说，电源电压从 1.8V 提高到 3.6V 会明显增大电池的流耗。这是我们想要尽量避免的，因为这样只会导致电池电量更快耗尽，最终给这部分用户带来困扰。
这就是稳压器能帮上忙的地方。我们正在通过降低电源电压有效限制流耗。
然而，在选择稳压器时有几个应该重视的注意事项。首先，一定要知道何时使用 LDO，何时使用 DC/DC 转换器。尽管 DC/DC 转换器的高效率特性很有吸引力，但考虑应用的占空比或您希望 MSP430 进入休眠状态的频繁程度也很重要。原因在于当 MSP430 处于低功耗模式时，从电池获取的电流远远小于工作状态下的电流消耗…
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：Winter Cheng 德州仪器
我的第一个开关电源设计是一款用于汽车的 150W DC 至 AC 逆变器。那时是 1999 年，我的经理走到实验室，递给我一个精美的金属盒子，一头是点烟适配器，另一头则是 AC 插座。他告诉我这个盒子的输出是 120V AC 60Hz 方波，我的任务是开发一款可生成正弦波输出的更好产品。
我的原型设计样本盒中，有 PWM 控制器、一些比较器、放大器和电压参考。这个项目四个月后终止。我最后明白了，用这些器件根本无法在有电动螺丝刀插入 AC 插座时生成具有满意电压失真的美观正弦波，更别提膝上型电脑 AC 适配器等负载。毫无疑问这是个令人沮丧的经历，但这个项目确实让我考虑过通过某种“更智能”产品来实施高级算法。
三年后我第一次接触到数控电源。我使用门阵列逻辑 (GAL) 器件把 PWM 控制器输出的合规推挽式信号转换为相移全桥控制逻辑。不得不承认，GAL 器件的编程工作令人神往…
作者：Vijay Choudhary86929 德州仪器
恒定导通时间 (COT) 稳压器可为实施具有几乎固定频率的降压稳压器提供一种简单、低成本的方法。COT 稳压器不需要环路补偿，能够以最少的设计工作量提供优异的瞬态性能。非同步工作可减少极轻负载下的开关频率，实现比可比固定频率转换器更高的效率。
在很多应用中，必须通过外部控制信号动态控制转换器的输出电压。有些低电压转换器及控制器提供专用控制或跟踪输入来达到这一任务目的，但是大多数宽泛 VIN 转换器都不提供。在这篇博客文章中，我将讨论一种通过反馈引脚动态控制 DC/DC 转换器输出电压的通用方法。COT 转换器非常适合可变输出电压应用，因为输出电压变化不会影响转换器的闭环稳定性。
支持动态输出电压控制的降压应用电路
反馈节点的电流注入
输出电压与应用控制电压的关系如以下方程式所示
或以另一种方式表示
以上方程式表明，当 VDAC 为最小值时…
正如我同事Brian 在他博客中提到的那样，如今每个人都有智能手机或平板电脑。它们是收发商务电子邮件、接打个人电话以及跟上时代发展潮流的必备工具，而且总是有新潮的游戏提供，愤怒的小鸟、糖果大爆险以及填字游戏等等。我们的智能手机不仅支持天气预报，而且还可为我们指引方向。所有这些特性与功能可让我们的生活更轻松、更高效。
如果您像我一样，也会为您的设备充电一整宿，以满格电池开始新的一天。但是，由于屏幕尺寸与显示器亮度等耗电元素的原因，现在电池很少能维持到我所需要的使用时长。
解决这一问题的便捷方法是在往返路上给电话充电。车载 DC/DC 充电器不仅正在不断普及，而且也很必要。
DC/DC 充电器有几种不同种类。很多汽车都有内建 USB 端口，其可用来给这些设备充电。此外，配件市场收音机及储存收音机在实现收听设备中存储的音乐的同时，也可带来这种便利性。最后，如果这些选项都没有，还可在配件市场中找到符合附件端口或点烟器要求的充电器…
作者： TI 工程师 Aki Li, Rayna Wang
高频临界模式 (CrM) 图腾柱功率因数校正 (PFC) 是一种使用 GaN 设计高密度功率解决方案的简便方法。TIDA-00961 参考设计使用 TI 的 600V GaN 功率级 LMG3410 和 TI 的 Piccolo™ F280049 控制器。功率级尺寸 65 x 40 x 40mm，功率密度大于 250W/inch3；在 230V 交流输入和满载情况下效率可达 98.7%；功率因数>0.99，输入电流THD小。此设计适用于多种空间有限的应用，如服务器、电信和工业电源等应用。同时硬件设计符合传导发射、浪涌和 EFT 要求，可帮助工程师实现 80+ Titanium 规格。
TIDA-00961为工业界提供了一套前沿的解决方案，本…
作者： Yuan Tan
医疗设备、测试测量仪器等很多应用对电源的纹波和噪声极其敏感。 理解输出电压纹波和噪声的产生机制以及测量技术是优化改进电路性能的基础。
第一部分：输出电压纹波
以Buck电路为例，由于寄生参数的影响，实际Buck电路的输出电压并非是稳定干净的直流电压，而是在直流电压上叠加了输出电压纹波和噪声，如图1所示。
图1. Buck 输出电压纹波和噪声
实际输出电压纹波由电感电流与输出阻抗决定，由三部分组成，如图2 所示。
图2. 输出电压纹波的组成
不同类型的输出电容，寄生参数的大小不同，三部分纹波所占的比例也有所不同。因此，使用不同类型的输出电容会得到不同波形的电压纹波。如图3所示，电解电容的ESR较大，纹波由ESR主导，波形与电感电流纹波形状类似…
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| 下面是 2013 年 TI PowerLab™ 参考设计库中排名前 12 的经过全面测试的电源参考设计，其中包括测试报告、原理图、材料清单 (BOM)、PCB 布局、Gerber 文件和相关器件。 | |||||||||
| 2013 年最佳电源参考设计 | |||||||||
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作者：Brian King 德州仪器
电源设计人员最常抱怨的一个问题是电源总是设计流程的最后一个环节。似乎到了大多数系统设计安排结束后才会有人想到：“嘿，我们还需要一款电源”。
对于电信应用来说，砖型电源非常适合。你只需把电源安放在电路板上就可使用，无需太多设计工作。
很多时候，产品最初通过的设计都会有一个能够承载模块成本的预算。然而进入生产阶段后，这个数量开始增长。接下来财务部就会着眼于利润率，要求新产品降低成本。这时首先想到的就是电源。
分立式设计可轻松将电源组件成本降低 50% 以上。当然与单个模块相比，还需要考虑所需的非循环开发工作以及大量元件的装配成本。在开发时间足够的大批量产品中，使用分立式组件构建的电源也是非常合理的。
这里正是您可真正利用 PowerLab 资源的地方。只需要适当的电源设计知识即可完成大量设计工作。这可显著降低开发成本与风险。
有些 PowerLab 设计甚至实现了与业界标准砖型封装引脚兼容…
作者：Chonghyuk Kwon，德州仪器
数字照相电子设备变得越来越便携，集成到高质量的解决方案。照相机应用的高性能与小型尺寸常常受到照相机中为互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器供电的低压差（LDO）稳压器的影响。图1为智能手机中照相机电路示例。
图1：智能手机中照相机电路
我们都听说过“像素”这个词，但是像素对消费者而言意味着什么呢？像素大小能帮助确定CMOS图像传感器中光检测器的大小。很有必要知道光检测器的大小，因为正是光检测器捕获光线，记录下完美的照片。图2为照相过程。
图2：高质量照片的产生过程
因此，您所需的就是较大的图像传感器来捕获高质量的照片，对吗？不完全如此。由于CMOS图像传感器对噪声的敏感性，需要以特殊的方式供电。CMOS图像传感器的组件特别容易被电源引起的瞬态过电所损坏。电源噪声会影响像素正常捕获光线的能力，导致照片质量不佳。图3是为CMOS图像传感器供电的高级树状电源模块图示例…
USB Type-C™已经开始使用，它代表了截至目前大多数消费者会注意到的USB最重大的变化。在新的可翻转连接器的顶部，最大功率已增加到15W。更高的功率会难以设计满足所需效率和待机功率标准同时保持客户期望小尺寸的电源适配器。但这并不是不可能，因为如今年早些时候TI发布的UCC28704等新型反激式控制器进一步提高了性能，包括许多用于USB Type-C充电器的高级功能。
CCUV
所有短路保护不尽相同。虽然大多数控制器可防止输出电流远远超出设置限制的硬短路，但不能防止软短路故障。当灰尘或其他异物进入小USB连接器并短接电源线时，会发生连接器旁路电流充电路径，即所谓的软短路，导致转换器以故障路径过载电流工作，导致过热，然后在软短路中损坏USB连接器。恒流输出欠压（CCUV）关断提供软短路故障检测和保护，以防止损坏USB连接器。CCUV操作和特性如图1和图2所示。
图1：软短路保护
图2：输出V…
万众期待的Robert A. Mammano新书《电源设计基础》简体中文版隆重上市！电源设计入门推荐经典书籍！
作者：Tim Goodrow
我于2003年7月加入TI，负责电源管理营销方面的工作。在我工作的第一周，我的老板是这样向我介绍Robert Mammano的：“Tim，我想介绍Robert Mammano给你认识。Robert是首个开关电源控制集成电路[IC]的发明者。”
Robert当时正在管理TI的全球电源设计研讨会，并在我们的办公室与技术专家会面。对于我而言，能够与电源行业的标志性人物会面，是一个令人难忘的时刻。
时间快进到2016年1月——我的老板表示希望让我负责一个新项目，记得当时他是这么和我说的：“Tim，我希望你和Robert Mammano一起工作，共同编制一本电源教科书，总结出我们三十年电源设计研讨会的技术内容。”…
在本篇文章中，我将从不同方面深入介绍降压、升压和降压-升压拓扑结构。
降压转换器
图1是非同步降压转换器的原理图。降压转换器将其输入电压降低为较低的输出电压。当开关Q1导通时，能量转移到输出端。
图1：非同步降压转换器原理图
公式1计算占空比：
公式2计算最大金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）应力：
公式3给出了最大二极管应力：
其中Vin是输入电压，Vout是输出电压，Vf是二极管正向电压。
与线性稳压器或低压差稳压器（LDO）相比，输入电压和输出电压之间的差异越大，降压转换器的效率就越高。
尽管降压转换器在输入端具有脉冲电流，但由于的电感 - 电容（LC）滤波器位于转换器的输出端，输出电流是连续的。结果，与输出端的纹波相比，反射到输入端的电压纹波将会更大。
对于占空比小且输出电流大于3A的降压转换器，建议使用同步整流器。如果您的电源需要大于30A的输出电流…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
