Recent Technical Articles
  • 高效能 MCU 改變產業的 5 種方法

    Other Parts Discussed in Post: AM2434作者:德州儀器 VC Kumar   自動化工廠和智慧型汽車的進步需要更先進的網路功能、即時處理、邊緣分析和馬達控制拓撲。這些實例說明了高效能微控制器 (MCU) 能符合產業快速進步的需求,而這種微控制器也超越了傳統 MCU,可以提供類似處理器的功能。在本文中,將介紹五種高效能 Sitara  AM2x MCU 協助設計工程師應對當前和未來系統挑戰的方式,如圖 1 所示。 圖 1:Sitara AM2...
  • 隔離訊號與電源的 4 個常見問題

    Other Parts Discussed in Post: ISOW1044, ISOW1412作者:德州儀器Neel Seshan 高電壓電路設計需要隔離,一來能夠保護操作人員、二是可實現在低電壓電路中的通訊,以及可消除系統中非必要的雜訊。數位隔離器提供一種簡單且可靠的方式,能夠在工業與汽車應用中達成高電壓隔離通訊。 為在隔離層中維持訊號完整性,必須隔離電路一次及二次側間的所有耦合路徑,包含電源供應器。由於數位隔離器的二次側所需功率通常較少,系統設計人員常會提高功率容許量以為多個裝置提供電源...
  • 16個全新無線MCU連結全世界,適用於2.4-GHz與Sub-1-GHz頻段

    Other Parts Discussed in Post: CC1352P7, CC2652P, CC1352P, MIOTY作者:德州儀器Kevin Koestler Omdia 預期未來四年低功率無線微控制器 (MCU) 出貨將超過 40 億個單元。MCU 大量產出將為無線連結性帶來前所未有的機會,各種應用與技術範圍都將有所成長,其中包括Bluetooth® 低耗能Zigbee®ThreadMatterSub-1 GHzWi-SUNAmazon Sidew...
  • TI GaN FET內建驅動器與自我保護裝置,加速新一代工業電源設計發展

    作者:德州儀器Arianna Rajabi   物理學進展早已超越矽裝置的發展。過去,傳統供電主力是以整合式雙金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFETs)和絕緣柵雙極電晶體(IGBTs)為主,不過若欲提高功率密度,則必須犧牲效能、形狀因素及散熱能力(efficiency, form factor and heat dissipation)。 直到氮化鎵(GaN)半導體問世。其大幅提高處理電力電子設備的速度,同時能更有效率地為高壓應用提供電力。並且,氮化鎵具備高切換能力,意味著它能在高...
  • 汽車動力總成的功能與網路安全三大考量

    作者:德州儀器Bharat Rajaram與PROMETO功能安全與網路安全資深顧問Jürgen Belz 汽車電子元件的功能安全與網路安全越來越受到關注,伴隨著標準化組織的出現,如何實現具備功能安全與網路安全的汽車電子動力系統,對於汽車設計工程師來說就更為重要。在現代電動車設計、開發與大量生產的過程中,功能安全、網路安全與高電壓安全都扮演著非常重要的角色。 功能安全 現代車輛中常見軟體估計量為 1 到 2 億行程式碼。此軟體會在各種可程式編輯的電子控制單元上執行,可提供先進駕駛輔助...
  • 在影片監視應用中運用單對乙太網路

    Other Parts Discussed in Post: DP83TD510E作者:德州儀器Navaneeth Narayanasamy 監視基礎設施的使用在各產業、辦公室及住宅建築中穩定成長,以幫助達到最高安全性。近十年來,攝影機技術在影像感測器、影片處理、連線與影片分析方面,都透過人工智慧而有顯著進步。多數攝影機採用行動產業處理器介面 (MIPI) 將影像感測器連接至影片處理器,讓攝影機可透過各種影像感測器解決方案進行升級。圖 1 說明組成影片監視攝影機系統的各種元件。 圖 1:基本...
  • 如何利用整合式主動EMI濾波器來降低EMI並縮小電源尺寸

    Other Parts Discussed in Post: LM25149-Q1作者:德州儀器Orlando Murray與Tim Hegarty   發展低電磁干擾 (EMI) 應用的設計工程師常會面臨兩個主要挑戰:需減少設計的 EMI,同時要縮小解決方案尺寸。前端被動濾波可減緩切換電源供應器所產生的傳導式 EMI,以確保符合傳導式 EMI 標準,但此方法可能與增加低 EMI 設計功率密度的需求相牴觸,尤其是高切換速度會對整體 EMI 特性造成負面影響。被動式濾波器體積通常較龐...
  • 德州儀器實現動力傳動系統整合,幫助電動車性能大躍進

    將動力傳動系統整合至精巧的機械箱體內,打造更平價、高性能的電動車(EV) 改善電動車動力傳動架構後,客戶能省下50%的系統設計成本,同時達到功率密度最大化、提高效能、優化可靠度,提升電動車價格競爭力。  目前一台電動車的平均生產成本,比一台傳統燃油汽車高出$12,000美元。1汽車業者致力符合各國碳排放法規的同時,也必須讓電動車的價格更實惠,才能激發消費者換購混合動力車或電動車的動力。  對於車輛設計工程師而言,要提升效能與可靠度、增加續航里程,同時降低動力傳動系統的成本,無...
  • EMI 簡介:標準、成因和緩解技術

    工業、汽車與個人運算應用中的電子系統愈發密集且互相連接。為了改善這類系統的尺寸和功能,因此在封裝各種不同電路時皆採取近封裝距離。有鑑於前述限制,降低電磁干擾 (EMI) 影響也逐漸成為重要的系統設計考量。   圖 1 所示的車用攝影機模組就是這類多功能系統其中一個範例,該模組內的兩百萬像素成像元件、4 Gbps 的串聯器及四通道電源管理積體電路 (PMIC) 皆以近距離封裝在一起。如此會使複雜度和密度隨之提升並帶來副作用,也就是使成像元件與訊號處理元件緊鄰 PMIC,而 PMIC 帶有...
  • TI幫助未來電動車實現更多行駛里程、使用更少線路

    運用下一代 BMS 進行無線傳輸可減少電動車內部沉重的網路佈線, 進而增加行駛距離與可靠性   作者:德州儀器   電動車雖然具備舒適的內裝與高雅的科技,但製造商在下方底盤盡可能地安裝了許多電池單元。電池單元越多代表充電容量越大,也意味著再次充電前可行駛的距離越長,是消費者主要訴求之一。   然而,每個電池單元都必須連接至監測器,將電池狀態重要資訊傳達給控制器,優化電池健康與效率。假定一個典型 EV 有近 100 個電池單元,就會有數英呎長的高負載銅纜形成體積龐大的...
  • 用於汽車外部照明的 DLP 動態地面投影技術

    作者:德州儀器產品行銷工程師  Brandon Seiser 簡介 動態地面投影技術能夠顯示同一個模組內的任何圖樣,可透過提供新穎的創新照明功能,例如可以照亮車輛外部周圍環境的汽車光毯(automotive light carpets),重新塑造消費者對外部照明的感知或從後視鏡投射車輛資訊,例如 EV 剩餘電量和行駛里程、輪胎壓力警告、交通警告、轉向指示、檢查引擎燈警告、汽油量/里程等等。地面照明也具有其他進階功能,有助於汽車對駕駛和行人進行溝通,包括轉彎照明、倒車照明、車輛客製化和...
  • 運用業界最小的超高畫質微顯示技術設計極輕便的 1080p 投影顯示

    作者:德州儀器DLP®產品行銷工程師  Amber Scheurer   請試想您在行動裝置上觀看照片或影片的頻率。雖然許多人偏好小巧智慧型手機可放入口袋的便利性,但在追求更舒適的視覺體驗時,他們會轉而使用擁有更大顯示的平板電腦。 隨著 5G 興起,將高解析度內容串流到行動裝置會變得更容易且更普及。消費者期望使用更大型的顯示體驗這種廣泛使用的高畫質 (HD) 內容。投影是將小型裝置的畫面顯示於大尺寸螢幕的好方法。過去,設計人員必須選擇較低解析度的成像器,才能打造出外型...
  • 如何使用藍牙低功耗技術 設計無線社交距離與接觸者追蹤解決方案

    作者:德州儀器產品行銷工程師 Mark DeHoyos   由於具有低成本、低耗電的特色,藍牙低功耗(Bluetooth® Low Energy)已經成為眾多應用的基礎技術。其中一個例子就是使用藍牙訊號發射器(beacon)打造即時定位系統,來監測設備或人員之行蹤。   藍牙究竟在這類應用中扮演什麼角色呢?資產追蹤(asset tracking)是利用能自動相互通訊的藍牙標籤來發射或接收資料,以有效監測物件或人員四周狀況。為什麼我們要監測人與人之間的四周狀況?近來,...
  • 運用eFuse簡化抗輻射電源供應設計

    作者:德州儀器產品行銷工程師 Sree Alvarado   現代衛星多使用精密的高功率現場可程式閘陣列(FPGA)及處理器,無形中提高了設計出穩健電源供應的難度。許多設計人員為了實現備援機制(為了提升可靠度,刻意配置重複的關鍵零組件),佈建了場效應電晶體(FET)等各種離散元件,希望能持續監控與啟用特定電源軌,最後卻導致設計過度複雜。   並非所有高功率元件隨時都處於導通狀態,因此若能開關連通負載或處理器的電源,不只有助簡化設計,也能降低功耗。此外,如果功率元件發生閂鎖效應...
  • 您的MOSFET採用哪一種ESD保護元件?

    作者:德州儀器應用工程師 John Wallace   多功率金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)使用一層薄薄的氧化物作為絕緣層,分隔閘極與電晶體的主動區域。如同用於製造微處理器的MOSFET元件,功率MOSFET的閘極氧化層也非常容易因靜電放電(ESD,electrostatic discharge)而損壞。ESD可能造成閘極氧化物崩潰等嚴重故障,或元件輕度毀損。   部分離散式功率MOSFET與電源塊MOSFET (power-block MOSFET)整合 ES...
  • 如何用有限預算為無人工廠增設EtherNet/IP、EtherCAT、PROFINET

    作者:德州儀器產品行銷工程師 Eddie Esparza   還記得科幻電影中運用人工智慧技術打造的全自動無人工廠嗎?這個未來的願景已經成真!   無人工廠的運作仰賴各獨立元件的即時通訊,像動作控制器和機器人就需要即時溝通。如果某個機器人的動作命令因 100 英尺外的可編程邏輯控制器(PLC)而延遲了,就可能造成成品瑕疵。   即時乙太網路(EtherNet)通訊協定的進步可以解決此問題,這些協定幫助工廠內龐大的裝置網路可以彼此即時通訊,並提供足夠頻寬來上傳診斷與控...
  • 讓IIoT突破廠房隔間的限制

    作者:德州儀器 Atul Patel   物聯網(IoT)與工業物聯網(IIoT)已成為將工廠連線、讓傳統工廠更聰明、透過提升效率來獲利的同義詞。現在,工廠設備監控或控制其搭配設備(例如化學藥品儲存槽、馬達設備、滲漏偵測設備、火警偵測設備),已經越來越常見。IIoT的下一階段,要將工廠連接到工廠牆外。   那些在傳統工廠隔間外的工廠資產,越來越需要使用無線、電池驅動的感測器與控制器,才能用經濟且有效率的方式,整合這些資產成為控制工廠的基礎設施。為何無線、電池驅動的感測器與控制...
  • 符合航空規範新解方:雙電池電源路徑控制

    作者:德州儀器應用工程師 Thomas Regan   美國聯邦航空總署針對可攜帶上機的電池祭出尺寸限制後,如何只用容量100Wh的電池設計應用成了一大挑戰。為了符合安全規範,部分業者變更僅有一顆電池的設計,改採兩顆小型電池。然而,兩顆電池的設計通常需要配置備援或雙電源,造成電源路徑更為複雜。   本篇文章主要介紹運用TI的LM74700-Q1理想二極體控制器,將負載電流均分於多個電源或電池,實現簡單又有效的配置。這種配置方法讓設計人員能在系統中採用多個電池或電源,適用於氧氣...
  • 如何為48-V 輕度混合動力汽車設計最佳化的馬達驅動器

    Other Parts Discussed in Post: DRV3255-Q1作者:德州儀器Issac Hsu   製造商在打造輕度混合動力汽車 (MHEV) 時,主要以減少溫室氣體 (GHG) 排放為終極目標。MHEV 採用與汽車傳動系統相連接的 48-V 馬達驅動系統。為減少 GHG 排放,車輛滑行時 MHEV 中的內部燃燒引擎 (ICE) 將會關閉,48-V 馬達系統則會將 48-V 電瓶充電,以提供車輛電力。在此文章中,我將討論如何使用提供高功率馬達驅動的 48-V 馬達驅...
  • 如何高效驅動車用系統中的12V與24V引擎負載

    作者:德州儀器應用工程師 Aaron Barrera   內燃機引擎(ICE,internal combustion engine)機械系統發明於19世紀(圖1),它很神奇,只要加入燃料,就能產生幾千馬力,三秒內將車子從0加速到60mph。但再好的事物都有終結的一天,隨著政府法令愈加嚴苛,如美國3階(Tier-3)、歐6(Euro 6)、中國6a等等,都要求出口車輛減低排放。為了因應這個狀況,汽車產業努力研發電動車(EV)與混合動力電動車(HEV),在傳統ICE中加入電子子系統。 圖...
  • 簡化 48V HEV 系統的隔離式 CAN 和電源介面設計

    此篇文章發表於電子設計並獲得授權 為現今的汽車進行設計需要面面俱到。 在滿足日益嚴格的排放標準以及為愈來愈多的內建系統和小裝置供電之間,現今的車輛需要在高功率時仍保有高效率。為了同時實現高效率和高功率,工程師愈來愈仰賴將 48V 電力運作與傳統燃氣引擎相結合的系統。這種方法可確保車輛滿足嚴格的二氧化碳排放要求,同時也可以提高性能和駕駛品質。 儘管已有很多關於雙電池汽車系統這方面的話題,但我想著重介紹在 12V 和 48V 組合系統中很重要但有時遭忽視的元件:電氣隔離(galvanic isola...
  • 如何利用裝置層級與封裝等級將車用設計的EMI降至最低

    作者:德州儀器 Zach Imm 與Sam Jaffe   隨著車用設計與時俱進,需要更高功率的應用越來越多。工程師設計高功率系統時,常常把低壓差(LDO)穩壓器改成直流/直流降壓轉換器,因後者的轉換效率與散熱表現較佳。然而,這樣的改動有其代價,因為直流/直流降壓轉換器的電磁干擾(EMI)比起所替代的LDO穩壓器高出許多。   而EMI會影響敏感元件,如AM/FM收音機接受器、駕駛輔助感測器等,甚至嚴重時還會導致系統失常,所以國際無線電干擾特別委員會(CISPR)等官方標準規...
  • 利用自動電池平衡強化EV熱管理

    作者:德州儀器Sudhir Nagaraj

     

     

    電池單元平衡在電動車電池管理中十分重要,因為它可幫助延長車輛行駛距離,並確保 EV 電池運作。此外也需透過電池單元平衡,來修正電池本身內部的不平衡。所有電池 (包含 EV 中的電池) 都會因製造過程或操作條件不匹配,造成電池單元間老化不相等,隨著時間發生不平衡情況。

     

    當最弱的電池單元完全放電,電池便無法再提供電荷,即使其他電池單元仍剩下許多電荷。平衡電池單元可使電池組容量最大化並確保提供其所有能量,進而延長電池續航力,在 EV 電池則能延長行駛距離。除了電池容量最大化外,電池單元平衡也可防止電池過度充電和過度放電以確保電池運作安全,兩種情況都可能加快電池單元退化並產生潛在危險操作情境。

     

     

    電池單元平衡的運作方式

     

    電池單元平衡的主要方式有兩種:主動式電池平衡和被動式電池平衡。主動式電池平衡可重新分配電池單元的電荷,利用 DC/DC 轉換器為容量較低的電池單元提供較高容量。目前電池單元製造與篩選分類已大幅改善…

  • 運用 TI SimpleLink™ MCU 平台創新、加速並連接各頻段與協定

    Other Parts Discussed in Post: CC1352R, LPSTK-CC1352R, SYSCONFIG

    作者:德州儀器 Adrian Fernandez

     

    我們用以連接彼此的科技標準與平台對即時感測、通訊與資料共享有著直接影響,且對全球企業與商務至關重要。

    儘管設計與連線有無限的可能性,當今物聯網(IoT)開發者面臨的挑戰仍是在工廠、建築與其他工業應用中打造安全、低功耗且穩健的網路連線。為產品選擇合適的協定與平台可能令人望之卻步。

    為協助您選擇合適的技術,SimpleLink™ 微控制器(MCU)支援多種通訊協定,包括Zigbee®、Thread、藍牙低功耗(Bluetooth® Low Energy)、Wi-Fi®、乙太網路(Ethernet)與 Sub-1 GHz 等,SimpleLink軟體開發套件(SDK)統合了以上各種連接協定與標準。SimpleLink MCU平台提供您所需的建構模組,打造安全…

  • 最佳化邊緣端的機器學習推論

    Other Parts Discussed in Post: AM5729, AM5749

    作者:德州儀器嵌入式處理器部門 Pekka Varis

    於工廠中運用機器學習與神經網路技術,可改善機器視覺、自動導引車(AGV,automated guided vehicles)與機器人技術等應用,增進其智慧,進而改善作業效率。製造業使用嵌入式微控制器與處理器,將重複性流程自動化已達數十年,而超越研究原型、實際於嵌入式系統中運用機器學習演算法,則才剛起步。

    以下為工廠中應用機器學習的範例。今日的自動導引車(AGV)由相機或雷達等感測器接收資訊。處理器軟體分析數據資料、進行決策,控制電動馬達,使AGV於工廠中安全移動。在倉庫等侷限環境中,傳統機器視覺演算法可順利運作;然而,若機器學習可適應該類環境中的細微變動,感知與分類能力與人類更為相似,表現可更為優異。這在工廠演變過程中,更為關鍵,須滿足三大需求:

    • 減少導航所需空間,因倉庫密度增加。