使用高壓系統的過程往往伴隨著一系列獨特的技術挑戰；如何應對這些挑戰、如何設計高效、可靠且安全的高壓應用成為高壓技術發展過程中的重要話題。近期，2024 TI 高壓研討會順利舉行。期間，德州儀器(TI) 的專家大咖為廣大工程師們分享前沿的技術干貨和寶貴的應用經驗，并為大家介紹 TI 在高壓領域的新產品和技術方案，幫助大家更快、更輕松地進行設計，釋放高壓技術的潛能。

技術交流干貨滿滿

在直播中，工程師們的精彩分享與大家的提問碰撞出了思維的火花。我們精選了一些技術內容和相關問題，與大家進行分享和回顧。

簡化高壓系統電流檢測的同時

更大限度提高精度

TI 的霍爾電流芯片能夠通過封裝內引線環路和芯片之間的隔離層來實現高壓和低壓電路的隔離，降低使用壽命和全溫區的誤差，構成高效、高精度的霍爾電流監測方案，在很大程度上減少用戶的設計時間和精度校對方面的工程量。

Q1低漂移霍爾效應電流傳感器有哪些設計優勢？

霍爾電流檢測以其體積小、設計簡單、電氣隔離度高并且成本相對低的優勢成為未來高壓大電流檢測的趨勢。目前市場上的霍爾產品常溫精度表現尚可，但是全溫區以及全使用壽命漂移很大造成大家普遍認為霍爾精度低的誤解；TMCS 系列能夠有效解決漂移問題，從而滿足更多高精度高穩定性的需求的應用，并且免除后期做精度校對的需求，有助于加快工程時間、減小隔離方案和高精度設計的工程量。

Q高壓電流檢測注意哪些參數呢？

高壓電流檢測主要需要考慮隔離電壓、最大測量電流（是直流還是交流）、最大帶寬，以及對精度的要求（關注數據冊上的 sensitivity 和 offset 以及漂移參數）。

Q3TMCS1123 系列是否提供評估板？如何購買？

TI 的 TMCS 系列均提供評估板，可以通過登錄官網 (TI.com/CurrentSensing) 或者搜索 TMCS 直接購買。所有最新推出的 TMCS 產品信息和使用資料都會及時推送到我們的網站，有任何問題也可以聯系我們的銷售或者通過官網 TI E2E 直接進行產品技術咨詢。

構建可擴展的電力驅動單元：

TI 和 EMPEL Systems 的創新設計方法

TI 與 EMPEL Systems 的創新設計方法搭載了具備可調驅動能力的柵極驅動器、集成變壓器的輔助電源和高性能 MCU，能夠有效縮短設計時間、降低制造成本、簡化支持，從而使設計人員靈活選擇功率模塊并通過少量設計更改輕松實現優化，實現對模塊化和可擴展的需求。

Q1新一代逆變器需要更多的控制能力和更高的感測精度，哪些產品具備這些特點？

TI 的 AM263P MCU 4 核 400Mhz 內置旋變硬解碼模塊，能夠提供更強運算能力；而 4MHz 12bit ADC 可以幫助設計人員提升檢測精度與速度。

Q2在輕量化方向上，TI 是否有能夠降低牽引逆變器重量的設計方案？

TI 的隔離偏置電源芯片 UCC14240 內部集成無磁芯變壓器，相對于傳統方案，在體積與高度方面都有極大的優化。

Q3TI 的 UCC5880-Q1 碳化硅柵極驅動器的優勢有哪些？

3 檔驅動電流動態切換功能可以盡可能減小開關損耗，提升系統效率

SPI 尋址模式幫助減少 IO 使用

門級導通閾值檢測功能幫助評估功率器件健康狀態

使用 TI 最新的隔離技術

替代光學開關和機電開關

TI 包括光耦仿真器和固態繼電器的隔離開關產品系列能夠通過低壓信號有效控制高壓負載并在高壓側發生故障時保護低壓側的電路和人員免受危害，具有穩健的隔離性能，助力實現更優異的穩定性、更低的功耗和更高的可靠性。

Q1TI 新隔離技術光耦仿真器與傳統光控繼電器在應用方面有何區別？

采用高可靠性的 SiO2 電容隔離方案而非傳統光耦技術

避免了光耦技術隨溫度變化的問題，能夠實現全溫度范圍內的高穩定性

基于可靠的隔離材料大大提高隔離可靠性，同時無需大驅動電流，降低系統的功耗

Q2ISOM86xx 能否應用在 ATE 的 PMU 中？

可以，ISOM86xx 器件的超低關斷漏電流和高可靠性都非常適合測試測量領域，在工廠自動化、樓宇自動化、工業控制器 IO 模塊中都同樣適用。

Q3TI 的固態繼電器適用于哪些行業或者領域？

TI 的隔離固態繼電器 TPSI2072-Q1/2140-Q1 主要針對電動汽車和工業高壓應用設計，內部集成副邊 MOSFET 無需次級電源，給絕緣檢測以及高壓預充電等應用提供超高集成度的解決方案。目前車規版本已經在官網批量供貨。

釋放數字控制的潛能：

TI 的數字電源 MCU 和控制器

數字電源以其系統級集成、靈活性、可擴展性的優勢廣泛應用于能源基礎設施、工廠自動化、電力輸送等行業中。其中，TI 的數字電源器產品以及基于 C2000 實時微控制器的數字電源解決方案能夠幫助實現快速瞬態響應、高功率密度、高開關頻率等，有效提高功率電子效率，釋放數字控制的潛能。

Q1數字電源和模擬電源芯片分別有哪些優缺點？

模擬電源優點是使用簡單，無需軟件編程，缺點是一種芯片只適合 1 到 2 種拓撲

數字電源優點是算法可編程，一個芯片可適合各種不同拓撲，靈活性高，缺點是需要編程基礎

Q2數字電源主要用到什么芯片？

本次研討會提到有兩種方案：UCD3138A 可編程數字電源控制器和 C2000 系列實時控制 MCU。UCD3138A 內置 3 個 PID 回路，編程簡單；而 C2000 MCU 具備各種適合數字電源控制的外設，算法完全可編程，靈活性更強，適合各種不同拓撲。

Q3C2000 如何更好控制功率變換？

C2000 具有多路 150ps 高精度 PWM 以及 16 位 ADC 等適合電源控制外設，內置模擬比較單元，可在 55ns 內完成硬件保護。

使用 TI GaN 提高電機驅動效率

氮化鎵 (GaN) 因其更快的開關速度、更少的死區時間、更低的 Coss 損耗和無反向恢復損耗等特性，可以同時具有更高的效率、進而實現更小的尺寸并省去散熱器，尤其適用于小型化的產品里，比如伺服、機器人以及家電應用。在工業機器人的使用場景中，TI 的產品充分利用 GaN 技術，有效優化 EMI 性能和散熱、降低損耗和封裝尺寸、減小體積和裝配成本，從而實現尺寸更小的電機驅動方案和更好的電機控制。

Q1在使用 TI GaN 的 layout 方面有什么建議？

TI GaN 集成了驅動和 GaN FET，能夠盡可能優化驅動到柵極的寄生參數并避免外部電路對 GaN 柵極的影響，所以 layout 更簡單——只需要關注 GaN 環路，將電源電容靠近擺放以及建立更小的地回路來確保去耦環路最小。

Q2壓擺率可控是如何實現的？

低壓 GaN (<100V) 通過在 VCC 引腳以及自舉電容回路上添加電阻來限制壓擺率；高壓 GaN (>100V) 則有專門的引腳控制壓擺率。

Q3GAN MOSFET 內部的寄生二極管適合用作續流嗎？

GaN 沒有寄生二極管，但是可以通過“第三象限導通”來續流：當源漏電壓大于數據表中的第三象限閾值電壓時 GaN 會自動導通。

德州儀器將持續幫助高壓設計人員更好地滿足消費者需求和實現符合峰值性能、效率和充電時間期望的系統，釋放高壓技術的潛能，打造更可持續的未來。