实时3D内容创作与运营平台Unity (NYSE: U) 日前发布了一款应用于职业体育赛事的新型直播平台——Unity Metacast，该平台的主要功能在于创建交互式内容并直接提供给观众，有望在赛事直播领域掀起实时3D革命。世界顶级的综合格斗赛事组织及最受欢迎的体育盛事之一UFC将与Unity一起研究和开发Unity Metacast平台上的UFC内容。

Unity Metacast采用了体积化拍摄技术，该技术贯穿了拍摄、观看与互动整个流程，从运动着的选手到静止不动的设备都可在3D中与现实互动。通过该平台，观众可以从任意角度实时观看赛事，选手的每一滴汗珠、每一下攻击、每次KO和降服，都“真实”地在眼前展开。

Unity 体育和娱乐业务部门高级副总裁兼总经理Peter Moore表示：“体育赛事直播的未来，一定是向着高自由度、可选择、高互动性的方向发展，观众们已经厌倦了观看单调的2D内容，我们需要带给他们更加身临其境的体验。非常高兴Unity能成立这样一个新部门，有了Metacast，我们计划将实时3D技术的革命拓展到体育赛事中。UFC也希望使用实时3D技术来提升内容质量，在双方的努力下，所有UFC粉丝们都将迎来新纪元，体育赛事的观看与参与方式也将永久改变。”

作为在各自领域中的积极创新者，Unity和UFC将一同探索Unity Metacast为体育直播带来的新可能。Unity Metacast很可能会革新体育赛事的管理、参与和观看方式。它为粉丝们带来了一个可互动的新视角，为创作者提供了更丰富的叙事手段，也可以成为团队、教练和运动员的数据分析工具，并且让创建更有意义、更具吸引力的营销活动成为可能。

UFC首席运营官Lawrence Epstein表示：“我们的品牌格言是‘力争第一’，这次与Unity的合作就是个很好的例子：我们希望成为首个利用实时3D技术改进并丰富观赛体验的体育赛事。我们非常期待与Peter及其团队一起探寻实时3D技术和UFC赛事的最佳整合方案。”

Unity Metacast属于Unity新成立的体育和娱乐业务部门，该部门的使命是革新体育与直播的互动方式，由在游戏、娱乐及消费品行业有超过30年的从业经验的游戏行业元老、前利物浦俱乐部CEO Peter Moore领导。

关于Unity

Unity (NYSE: U) 是全球领先的交互式实时3D内容创作和运营平台。包括游戏开发、美术、建筑、汽车设计、影视动画在内的所有创作者，都能借助Unity将他们的创意变成现实。Unity平台提供一整套完善的软件解决方案，可用于创作、运营和变现任何实时互动的2D和3D内容，支持平台包括手机、平板电脑、PC、游戏主机、增强现实和虚拟现实设备。公司超过1800人规模的研发团队让Unity的技术始终保持在世界前沿，同时紧跟合作伙伴迭代，确保在最新的版本和平台上提供优化支持服务。2020年，基于Unity开发的游戏和体验在全球范围内月均下载量超过50亿次。欲了解更多信息，请访问www.unity.cn.

关于UFC

UFC^®是世界最为著名的综合格斗（MMA）赛事组织，其赛事的全球观众达6.25亿，在社交媒体上的关注者达1.66亿。该组织每年在全球各个著名场馆举办超过40场体育赛事，同时向横跨 175 多个国家/地区的约9亿电视家庭转播。UFC的数字产品UFC FIGHT PASS^®是全球领先的格斗运动直播服务之一。UFC品牌由Endeavor体育与娱乐经纪公司所有。更多详情请访问UFC.com，或在Fackbook、Twitter、Snapchat、Instagram和TikTok上关注UFC（@UFC）。

世界领先的文档影像行业测试服务和分析信息独立供应商Keypoint Intelligence近日宣布，Kodak Alaris赢得Buyers Lab (BLI) 2021-2022年度分布式采集领跑者奖。基于在北美市场进行的研究，该奖项旨在表彰拥有领先分布式采集技术组合（包括单一功能扫描仪、采集软件和专业服务产品）的OEM。

Keypoint Intelligence邀请所有领先的文档影像OEM参与了这项研究，期间他们完成了详尽的调查问卷，详细说明了业界愿景、战略、产品组合、专业服务产品以及分布式采集技术相关的价值主张。在收集这些数据后，Keypoint Intelligence分析师利用专有的评级表来确定BLI领跑者奖得主。

Kodak Alaris能帮助企业轻松解开纸质文档中的相关业务信息，并将其发送到下一个需要的地方——所有这些都可以在全球任何位置即时完成。Kodak Alaris将一系列出色的文档扫描仪与工作流程自动化、分布式采集以及远程监控和管理解决方案相结合，帮助企业从数字化转型投资中取得最大回报。

软件/扫描仪副总监Lee Davis表示：“我们对Kodak Alaris的分布式采集技术组合感到十分满意。该公司所有硬件的最大特点是易用性、介质处理能力和影像质量——非常适合共享扫描环境。同时，Kodak Alaris的Info Input 解决方案和INfuse 智能互联扫描解决方案为企业配备了强大的光学字符识别 (OCR)、表单识别、文档分类、智能数据析取和工作流程自动化功能。”

Kodak Alaris的Alaris部门营销与产品管理高级副总裁John Blake表示：“获得有史以来首个BLI分布式采集领跑者奖是巨大的殊荣。我们会继续投资于分布式采集解决方案，将我们的扫描仪功能扩展到硬件之外的能够为客户和合作伙伴创造巨大价值的软件、解决方案和服务。”

要获取更多信息，请访问Kodak Alaris网站。

关于Keypoint Intelligence

60年来，数字影像行业的客户一直依靠Keypoint Intelligence执行独立的实践测试，获取实验室数据并执行广泛的市场研究，以推动其产品和销售取得成功。凭借数十年的分析师经验，Keypoint Intelligence 被公认为业界最可靠的信息、分析和奖项评选资源。客户利用这些关键任务知识来制定战略决策，提供每日销售支持和实现卓越运营，从而改善业务目标并提高利润。Keypoint Intelligence以客户为中心，通过扩展产品和更新方法，同时密切了解并服务于数字印刷和成像行业的制造商、渠道及其客户的转型，根据行业的变化不断发展。

关于BLI 领跑者奖

根据详尽的问卷调查、深度访谈和专有的评分标准，Buyers Lab领跑者奖表彰的是在技术、服务和关键垂直市场等方面表现出市场领先地位的文档成像OEM。

关于Kodak Alaris

Kodak Alaris是广受认可的信息采集解决方案提供商，致力于简化业务流程。我们的宗旨是以数十载的影像科学创新为后盾，通过智能化、互连解决方案实现有效的信息利用。我们在全球直接提供和通过我们的渠道合作伙伴网络提供屡获大奖的扫描仪、软件和服务。要获取更多信息，请访问AlarisWorld.com并关注我们的官方微信。

作者：ADI公司　｜　Neil Quinn，产品应用工程师；Richard Anslow，系统应用工程师

简介

PROCENTEC等行业专家的数据显示，采用基于RS-485现场总线技术(PROFIBUS^®)的应用在持续增长，工业以太网(PROFINET)应用也在快速增长。2018年，全球共安装6100万个PROFIBUS现场总线节点，PROFIBUS过程自动化(PA)设备同比增长7%。PROFINET安装基数为2600万个节点，仅2018年安装的器件数量就达到5100万。¹

随着RS-485现场总线采用率的稳定增长，同时工业4.0加快了智能互联工厂的发展，我们需要确保不断优化现场总线技术，为智能系统提供支持。经过优化的现场总线技术必须仔细权衡EMC稳定性和数据传输可靠性这两个因素。

不可靠的数据传输会降低整体系统性能。在运动控制应用中，现场总线一般用于对单轴或多轴电机实施闭环位置控制。这些电机一般处于高数据速率、长电缆传输线状态，如图1所示。如果位置控制不可靠，那么实际性能会下降，次品率上升，进而导致工厂生产率降低。在无线基础设施应用中，现场总线一般用于对天线实施倾斜度/位置控制，因此准确的数据传输至关重要。在运动控制和无线基础设施应用中，需要提供不同级别的EMC保护，具体如图1所示。运动控制应用通常处于电噪声环境中，这可能导致数据误差。对于无线基础设施，则必须为其提供保护措施，避免在裸露的环境中间接遭受雷击损坏。

对于这些要求严苛的应用，需要仔细检查RS-485收发器的电缆时序性能，以确保系统可靠性和EMC特性。本文将介绍几个重要的系统时序和通信电缆概念；阐述一些关键性能指标，包括时钟和数据分配、电缆驱动能力；并展示使用下一代ADM3065E/ADM3066E RS-485收发器为工业应用带来的优势。

时序性能

为了在高数据速率下通过长电缆实现可靠的数据传输，必须考虑影响RS-485的一些重要因素，例如通常与低压差分信号(LVDS)有关的抖动和偏斜等时序性能概念。RS-485收发器和系统电缆造成的抖动和偏斜都需要考虑。

图1.RS-485的EMC、数据速率和电缆长度要求

抖动和偏斜

抖动可以量化为时间间隔误差；即信号跃迁的预期到达时间和实际到达时间之间的差值。在通信链路中，有多种因素会导致抖动。基本上，每种导致抖动的因素都可以描述为是随机或确定性的。随机抖动可以通过高斯分布描述，一般源于半导体内部的热噪声和宽带散射噪声。确定性抖动则来自通信系统内部；例如，占空比失真、串扰、周期性外部噪声源或码间干扰。对于使用RS-485标准的通信系统，数据速率低于100 MHz，确定性抖动更明显。

峰峰值抖动是衡量确定性来源产生的系统抖动总体性能的有用指标。其可以在时域中测量，具体是通过在同一显示屏上叠加大量信号跃迁（一般被称为眼图）。使用无限持续的示波器显示屏或者使用示波器的内置抖动分解软件来实现，如图2所示。2，如图2所示。²

图2.时间间隔误差、抖动和眼图

重叠跃迁的宽度为峰峰抖动，中间的空白区域称为眼。这个眼是接收节点在RS-485长电缆的远端可以采样的区域。眼宽越大，接收节点可以采样的窗口越宽，且可以降低错误接收位的风险。可用眼主要受来自RS-485驱动器和接收器，以及互联电缆的确定性抖动影响。

图3.RS-485通信网络中造成抖动的主要因素

图3显示通信网络中造成抖动的各种来源。在基于RS-485的通信系统中，影响时序性能的两大因素是收发器脉冲偏斜和码间干扰。脉冲偏斜也称为脉冲宽度失真或占空比失真，是收发器在发射和接收节点产生的一种确定性抖动。脉冲偏斜定义为信号上升沿和下降沿之间的传输延迟差值。在差分通信中，这种偏斜会产生不对称交越点，并且发送0s和1s的持续时间不匹配。在时钟分配系统中，过度的脉冲偏斜表现为发射时钟的占空比失真。在数据分配系统中，这种不对称会增加眼图中显示的峰峰抖动。在这两种情况下，过度的脉冲偏斜会对通过RS-485传输的信号产生不利影响，且会降低可用的采样窗口和整个系统的性能。

当信号沿的到达时间受到处理该信号沿的数据模式影响时，会发生码间干扰(ISI)。对于采用长电缆互联的应用，码间干扰效应变得越来越明显，使其成为影响RS-485网络的关键因素。更长的互联会产生RC时间常数，其中电缆电容在单个位周期结束时没有充满电。在发射数据只由时钟组成的应用中，不存在这种码间干扰。码间干扰也可能由电缆传输线上的阻抗不匹配（因为短截线或终端电阻使用不当）引起。具备高输出驱动能力的RS-485收发器一般可以帮助最大限度降低码间干扰效应，因为它们对RS-485电缆负载电容充电时所需的时间更短。

峰峰抖动容差的百分比与应用高度相关，一般使用10%抖动作为衡量RS-485收发器和电缆性能的基准。过度抖动和偏斜会影响接收端RS-485收发器的采样性能，增大发生通信错误的风险。在正确端接的传输网络中，选择经过优化的收发器，以最大限度降低收发器脉冲偏斜和码间干扰效应，才能实现更可靠、无错的通信链路。

RS-485收发器设计和电缆影响

TIA-485-A/EIA-485-A RS-485标准³提供了RS-485发射器和接收器的设计和操作范围相关规范，包括电压输出差分(VOD)、短路特性、共模负载、输入电源阈值和范围。TIA-485-A/EIA-485-A标准未规定RS-485的时序性能（包括偏斜和抖动），由IC供应商根据产品数据手册规格进行优化。

其他标准，例如TIA-568-B.2/EIA-568-B.2双绞线电信标准⁴提供了电缆交流和直流影响RS-485信号质量的背景。此标准提供了抖动、偏斜和其他时序测量的相关考量和测试程序，并设置了性能限值；例如，5e电缆允许的最大偏斜为45 ns/100 m。ADI应用笔记AN-1399详细探讨了TIA-568-B.2/EIA-568-B.2标准，以及使用非理想电缆对系统性能的影响。

虽然可用标准和产品数据手册提供了很多有用信息，但任何有意义的系统定时性能表征都需要在长电缆上测量RS-485收发器的性能。

图4.ADM3065E的典型时钟抖动性能

使用RS-485实现更快速、更广泛地通信

ADM3065E RS-485收发器具备超低的发射器和接收器偏斜性能，所以非常适合用于传输精密时钟，通常采用电机编码标准，例如EnDat 2.2。⁵事实证明，ADM3065E在电机控制应用中采用典型电缆长度的确定性抖动小于5%（图4和图5）。ADM3065E具有较宽的电源电压范围，因此这种时序性能水平也可用于需要3.3 V或5 V收发器电源的应用。

图5.ADM3065E接收眼图：分布在100 m电缆上的25 MHz时钟

除了出色的时钟分配，ADM3065E时序性能还支持实现可靠的数据分配，以及高速输出和最少的附加抖动。图6显示，通过使用ADM3065E，RS-485数据通信的时序限制会大大放宽。标准RS-485收发器的抖动通常为10%或更低。ADM3065E可以在长达100米的电缆上以20 Mbps以上的速度运行，并且仍然可以在接收节点保持10%的抖动。这种低水平抖动降低了接收数据节点错误采样的风险，可实现使用典型的RS-485收发器无法实现的传输可靠性。对于接收节点可以容忍高达20%抖动的应用，可以在100米电缆内实现高达35 Mbps的数据速率。

图6.ADM3065E接收数据节点具有出色的抖动性能

这种时序性能使ADM3065E成为电机控制编码器通信接口的理想选择。对于使用EnDat 2.2编码器协议传输的每个数据包，数据传输都与时钟下降沿同步。图7显示，对绝对位置(TCAL)进行初始计算后，起始位开始将数据从编码器传输回主控制器。随后的错误位（F1，F2）表明了当编码器引起的故障错误的具体位置。。然后，编码器发送一个绝对位置值，以LS开头，后接数据。时钟和数据信号的完整性对于通过长电缆能否成功发送定位和错误信号至关重要，EnDat 2.2指定最大抖动为10%。这是EnDat 2.2指定采用20米电缆、16 MHz时钟速率时的最高抖动要求。图4显示，ADM3065E能够满足此要求，时钟抖动仅5%，图6显示ADM3065E能够满足数据传输抖动要求，但标准RS-485收发器不能满足。

ADI公司对ADM3065E收发器出色的电缆时序性能进行表征，确保系统设计人员掌握必要的信息，以便成功开发符合EnDat 2.2规格要求的设计。

图7.时钟/数据同步的EnDat 2.2物理层和协议（基于EnDat 2.2图表实施调整）

更长电缆通信实现更高可靠性

TIA-485-A/EIA-485-A RS-485标准³要求采用合规的RS-485驱动器，在满负载网络中产生至少1.5 V的差分电压幅值VOD。这个1.5 VOD允许在长电缆内发生1.3 V直流电压衰减，而RS-485接收器要求以至少200 mV输入差分电压工作。ADM3065E用于在提供5 V供电时输出至少2.1 V 的VOD，此情况已经超出了RS-485规范要求。

满负载RS-485网络相当于54 Ω差分负载，该负载模拟双端接总线，包含2个120 Ω电阻，另外750 Ω则由32个1单位负载（或12 kΩ）连接器件构成。ADM3065E采用专有的输出架构，可在满足共模电压范围要求的同时最大化VOD，并超越了TIA-485-A/EIA-485-A的要求。图8显示，ADM3065E在使用3.3 V电轨供电时，产生的驱动力超过RS-485标准要求>210%，而采用5 V电轨供电则超过>300%。这扩大了ADM3065E系列的通信范围，相比常规的RS-485收发器，支持更多远程节点和更高的噪声容限。

图8.ADM3065E在广泛电源范围内的性能表现均超越了RS-485驱动器要求

图9通过1000米电缆的典型应用性能，进一步说明了这一点。通过标准AWG 24电缆通信时，ADM3065E的性能比标准的RS-485收发器高30%——接收节点上的噪声容限高30%，或者在低数据速率下，最大电缆长度增加30%。这种性能非常适合RS-485电缆长达数百米的无线基础设施应用。

图9.ADM3065E能够为超长距离应用提供出色的差分信号

EMC保护和抗扰度

RS-485信号采用平衡差分式传输，本身就具有一定的抗干扰能力。系统噪声均等地耦合到RS-485双绞线电缆中的每条导线。双绞线使产生的噪声电流沿相反方向流动，与RS-485总线耦合的电磁场相互抵消。这降低了系统的电磁敏感性。此外，ADM3065E增强的2.1 V驱动强度支持在通信中实现更高的信噪比(SNR)。在长电缆传输中，例如地面和无线基站天线之间的距离长达几百米，具备增强的SNR性能和出色的信号完整性可以确保对天线实施准确、可靠的倾斜/位置控制。

图10.无线基础设施的电缆长度可能超过几百米

如图1所示，RS-485收发器需要EMC保护，它通过相邻的连接器和电缆直接与外界连接。例如，编码器到电机驱动器的裸露RS-485连接器和线缆上的ESD是一个常见系统危险因素。与变速电力驱动系统的EMC抗扰度要求相关的系统级IEC 61800-3标准，要求最低±4 kV（接触）/±8 kV（空气）的IEC 61000-4-2 ESD保护。ADM3065E超过了这一要求，提供±12 kV（接触）/±12 kV（空气）的IEC 61000-4-2 ESD保护。

图11.具有ESD、EFT和浪涌保护功能的完整25 Mbps信号和功率隔离RS-485解决方案

对于无线基础设施应用，需要增强的EMC保护来防止遭受雷击损坏。在ADM3065E输入中添加1个SM712 TVS和2个10 Ω协调电阻可以增强EMC保护，提供最高±30 kV 61000-4-2 ESD保护和±1 kV IEC 61000-4-5浪涌保护。

为了提高电气要求严苛的电机控制、过程自动化和无线基础设施等应用中的抗扰度，可以添加电气隔离装置。利用ADI公司的iCoupler^®和isoPower^®技术，可以向ADM3065E中增添兼具增强型绝缘和5 kV rms瞬态电压的电流隔离。 ADuM231D 提供三个5 kV rms信号隔离通道，具有精密时序性能，可以在高达25 Mbps速度下可靠运行。  ADuM6028 隔离式DC-DC转换器可提供所需的隔离电源，耐受额定值为5 kV rms。 使用两个铁氧体磁珠可以轻松满足EMC相关标准要求，例如EN 55022 Class B/CISPR 22，从而可实现6 mm × 7.5 mm紧凑型隔离式DC-DC解决方案。

结论

ADI公司的ADM3065E RS-485收发器性能优于行业标准，与标准RS-485器件相比，它可以实现更快速、更长距离通信。在EnDat 2.2⁵规定的10%抖动水平下，ADM3065E允许用户采用最长20米电缆以16 Mhz时钟速率工作，而标准RS-485器件很难满足这一要求。ADM3065E的驱动力超出RS-485总线驱动要求300%，在使用更长电缆时，提供更出色的可靠性和更高的噪声容限。可以通过增加iCoupler隔离来提高抗扰度，包括ADuM231D信号隔离器，以及行业体积最小的隔离功率解决方案ADuM6028。

参考文献

¹ “2018年，PROFINET和PROFIBUS节点的数量超过8700万。”Profibus Group，2019年5月。

² Conal Watterson。“LVDS和M-LVDS电路实施指南。”ADI公司，2013年3月。

³ “TIA/EIA-485-A标准，用于平衡 数字多点系统的发电机和接收机的电气特性。”IHS Markit Inc.，1998年3月。

⁴ “TIA/EIA-568-B.2，商业建筑电信布线标准——第2部分：平衡双绞线组件。”电信工业协会，2001年5月。

⁵ “EnDat 2.2——位置编码器的双向接口。”Heidenhain，2017年9月。

作者简介

Neil Quinn是ADI公司的产品应用工程师，是爱尔兰利默里克的接口和隔离技术部的一员。Neil 2013年获得美国国立梅努斯大学电子工程学士学位。他主要研究工业和高速通信接口，例如RS-485和LVDS，以及ADI的iCoupler数字隔离产品。联系方式：neil.quinn@analog.com。

Richard Anslow是ADI公司自动化与能源业务部互连运动和机器人团队的系统应用工程师。他的专长领域是基于状态的监测和工业通信设计。他拥有爱尔兰利默里克大学颁发的工程学士学位和工程硕士学位。联系方式：richard.anslow@analog.com。

电动汽车(EV)和混合动力电动汽车(HEV)正在不断演进，其中的电子设备同样也在发生变化。在这些车辆的整体构造和功能方面，越来越多的电子设备发挥着重要作用。但是，司机并没有改变。他们仍然希望自己的电动汽车和混合动力电动汽车能够顺利地行驶更远，变得更经济实惠，充电速度更快，并确保他们的安全。那么设计人员如何才能以更低的成本为他们提供更多服务？

随着对安全性、功率密度和电磁干扰(EMI)的要求越来越严格，涌现了不同的电源架构来应对这些挑战，包括为每个关键负载配备独立偏置电源的分布式电源架构。

电动汽车中的传统电源架构

汽车设计工程师可以根据电动汽车的电源要求为某些电源架构设计方案。图1所示的传统方法是集中式电源架构，它使用一个中央变压器和一个偏置控制器来为所有栅极驱动器生成偏置电压。

图1：混合动力电动汽车/电动汽车牵引逆变器中的集中式架构

集中式架构成本较低，因而这种解决方案历来广受欢迎，但这种架构可能难以管理故障和调节电压，而且布局具有挑战性。集中式架构也容易受到更多噪音的影响，并且一个系统区域内的元件又高又重。

最后，随着可靠性和安全性成为重中之重，集中式架构的电源缺乏冗余，如果偏置电源中的单个元件出现故障，则可能导致大型系统故障。部署分布式架构可防止电源故障，从而打造更可靠的系统。

通过分布式架构实现高可靠性

如果在汽车以65英里/小时的速度行驶时，牵引逆变器电机中的一个小型电子元件出现故障，大家肯定都不希望车辆突然发动机失灵或完全停止。动力总成系统内的安全冗余和备用电源已成为确保安全性和可靠性的标配。

分布式电源架构可为每个栅极驱动器分配一个与其靠近的专用的、本地的、方便调节的偏置电源，以满足电动汽车应用环境中的可靠性要求，因此可以提供冗余并提高系统对单点故障的反应能力。例如，如果与栅极驱动器配套的其中一个偏置电源失效，其他五个偏置电源及其配套的栅极驱动器仍可正常运行。如果六个栅极驱动器中有五个仍可正常运行，电机便能以良好的控制方式减速和关闭，或者可能继续运行。使用这种电源系统设计，车辆中的乘客甚至都不会意识到出现问题。

外部变压器偏置电源（如反激式和推挽式控制器）很高、很重且占用面积较大，阻碍了分布式架构在轻型电子设备中的使用。电动汽车电源系统需要更先进的器件，即更小的集成变压器模块，例如UCC14240-Q1隔离式直流/直流偏置电源模块，它可将变压器和元件集成到一个经优化的、具有低高度的平面磁性元件模块解决方案中。

将平面变压器集成在集成电路尺寸的封装中，可以大幅减小电源系统的尺寸、降低其高度并减轻其重量。UCC14240-Q1集成了变压器和隔离，可提供简单控制和较低的初级到次级电容，提高密集和快速开关应用中的共模瞬变抗扰度(CMTI)。将初级和次级侧控制与隔离完全集成，可在一个器件中实现稳定的±1.3%隔离式直流/直流偏置电源。通过实现1.5W的输出功率，甚至在高达105°C的温度下也是如此，UCC14240-Q1可以为分布式架构中的栅极驱动器供电，如图2所示。

图2：使用UCC14240-Q1的电动/混动汽车牵引逆变器中的分布式架构

在分布式架构中驱动动力总成系统的其他注意事项

电动汽车需要高标准的可靠性和安全性，而这种要求会渗透到各个功率转换电子设备上。元件必须以受控且经过验证的方式在125°C及以上的环境温度下运行。隔离式栅极驱动器需要是“智能的”，包括多项安全和诊断功能。为系统中的栅极驱动器和其他电子设备供电的低功率偏置电源也需要改进，包括实现低EMI。UCC14240-Q1利用TI的集成变压器技术，结合使用3.5pF的初级到次级电容变压器，可降低高速开关产生的EMI，并轻松实现超过150V/ns的CMTI。

偏置电源靠近分布式架构中的隔离式栅极驱动器，可确保更简单的印刷电路板布局布线和更好地调节为栅极驱动器供电的电压，最终驱动电源开关的栅极。这些因素可以提高牵引逆变器的效率和可靠性，通常可使其在100kW至500kW下运行。这些高功率系统需要更高的效率以确保更小的热损失，因为热应力是元件故障的主要原因之一。

随着这些电动汽车电源系统对功率的要求越来越高，是时候考虑使用碳化硅和氮化镓电源开关来实现更小、更高效的电源了。这两种半导体技术各自都有一些优点，但需要比成熟的传统绝缘栅双极晶体管更严格地调节栅极驱动器电压。它们还需要在安全隔离栅上提供低电容和高CMTI的元件，因为它们切换高电压的速率比以前想象的更快。

电动汽车未来会向更高的可靠性和更远的行驶距离迈进

驾驶员将继续期望以更低价格购买排放量更低、续航里程更长、安全性和可靠性更高且功能更多的车辆。只有电力电子技术不断进步，对电动汽车的这些需求才有可能得到满足，包括电源架构的创新及其相关的隔离式栅极驱动器和偏置电源。

改用分布式电源架构大大提高了在隔离式高压环境中的可靠性，但面临的挑战是额外的元件会导致对重量和尺寸的要求更高。完全集成的电源解决方案（例如在高频下开关的UCC14240-Q1偏置电源模块）可以节省系统级空间并实现轻量化。

其他资源

查看这些白皮书：

• 《高性能集成式动力总成解决方案：电动汽车普及的关键》”。

• 《穿过隔离栅供电：隔离式直流/直流偏置电源的现状》。

下载UCC14240-Q1数据表。

下载UCC5870-Q1数据表。

阅读技术文章，《小型隔离式电源解决方案的价值》。

关于德州仪器(TI)

德州仪器（TI）（纳斯达克股票代码：TXN）是一家全球化的半导体公司，致力于设计、制造、测试和销售模拟和嵌入式处理芯片，用于工业、汽车、个人电子产品、通信设备和企业系统等市场。我们致力于通过半导体技术让电子产品更经济实用，创造一个更美好的世界。如今，每一代创新都建立在上一代创新的基础之上，使我们的技术变得更小巧、更快速、更可靠、更实惠，从而实现半导体在电子产品领域的广泛应用，这就是工程的进步。这正是我们数十年来乃至现在一直在做的事。 欲了解更多信息，请访问公司网站www.ti.com.cn。