ADI電源產(chǎn)品中國(guó)區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)梁再信（Lorry）PowerWorkshop開講

“三個(gè)維度”護(hù)航工業(yè)4.0發(fā)展

Lorry在談及占據(jù)ADI電源業(yè)務(wù)超過40%的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域時(shí)，一開場(chǎng)便總結(jié)說，“工業(yè)4.0真正的本質(zhì)和基礎(chǔ)，考慮更多的是如何提供實(shí)時(shí)的控制、軟件可配制的I/O，以及所有這些設(shè)備的可靠性、安全性和健康運(yùn)行等?！?/p>

工業(yè)4.0應(yīng)用要實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)率就會(huì)需要滿足以下幾個(gè)方面的創(chuàng)新需求：柔性、效率、通信、安全性、可靠性。而所有工業(yè)產(chǎn)品的應(yīng)用都離不開電源。在高功效、小體積、低EMI這三個(gè)維度，ADI能夠提供非常強(qiáng)大的支持以及一系列創(chuàng)新產(chǎn)品來滿足不同工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域電源的安全性和可靠性要求。

ADI公司整個(gè)電源生意中約40+%來自于工業(yè)領(lǐng)域

對(duì)于很難實(shí)現(xiàn)的電源超低EMI這一點(diǎn)，Lorry舉例了采用SilentSwitcher技術(shù)的最新一代LT8614芯片，它不僅通過兩個(gè)反向的電流環(huán)路優(yōu)化磁場(chǎng)閉合路徑，同時(shí)通過系統(tǒng)環(huán)路優(yōu)化將SW上升沿的振鈴控制得非常小，再加上其高度優(yōu)化的封裝工藝，其EMI相當(dāng)?shù)?。除此之外，它還極大降低了紋波，解決了噪聲問題，將系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性都能做得很棒。

Lorry介紹說，在中國(guó)機(jī)器人、工業(yè)控制領(lǐng)域，甚至在汽車領(lǐng)域，大部分客戶對(duì)SilentSwitcher技術(shù)都非常感興趣，因?yàn)樵谶^去，幾乎所有工業(yè)客戶或者汽車客戶，光是要解決EMI的認(rèn)證問題都要通過半年的時(shí)間去做整改，通過之后才可以上市。SilentSwitcher技術(shù)的出現(xiàn)，幫我們客戶節(jié)省了大半年的時(shí)間。

為了處理在特別的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)所電壓波動(dòng)大的情況，ADI還特別推出了非常寬電壓的隔離電源（如上圖，其電源寬為20V到540V）。同時(shí)為了減小工業(yè)客戶和板卡設(shè)計(jì)空間，ADI還設(shè)計(jì)出高集成度電源模塊。這可以極有力地節(jié)省客戶在器件的采購(gòu)、生產(chǎn)的可靠性以及物料上的成本。

從工業(yè)領(lǐng)域來講，上述這些優(yōu)良的集成電路封裝工藝和模塊化技術(shù)能極大地幫助ADI的客戶靈活地設(shè)計(jì)系統(tǒng)，進(jìn)一步提升在系統(tǒng)上的安全性和可靠性，使得ADI的工業(yè)產(chǎn)品也更加穩(wěn)定。

——Lorry

“駕馭”安全汽車未來

無論對(duì)于電源管理、動(dòng)力總成還是信息娛樂系統(tǒng)、車燈照明等等，在汽車電源產(chǎn)品領(lǐng)域的變遷過程中，“安全”始終是一個(gè)關(guān)鍵詞，而在ADI提供的創(chuàng)新解決方案中，這一點(diǎn)可能反映為L(zhǎng)orry演講中提到的超低噪聲（電磁干擾）、電池主動(dòng)均衡和能量?jī)?yōu)化（安全駕駛更長(zhǎng)距離）、高低壓雙向轉(zhuǎn)換、新的浪涌和高壓保護(hù)機(jī)制等等創(chuàng)新技術(shù)特性。

例如，針對(duì)汽車系統(tǒng)中不同電壓共存在情況，LTC3871的設(shè)計(jì)思路就是如Lorry所介紹的，“日益復(fù)雜的車載電子功率增加帶來的電流增加伴隨的更粗的電纜提供更大的電流能力。48V系統(tǒng)的出現(xiàn)，是為了優(yōu)化電纜和車身布線，但是很多系統(tǒng)裝備，依然在短期內(nèi)沒法向48V系統(tǒng)遷移，因此相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，會(huì)出現(xiàn)48V系統(tǒng)和12V系統(tǒng)共存的局面，把一個(gè)48V的電池組和12V的電池組連接起來，可以雙向供電，并對(duì)48V和12V系統(tǒng)進(jìn)行管理。這樣就可以保證在整個(gè)汽車系統(tǒng)安全運(yùn)行的問題?！?/p>

為此，Lorry還在現(xiàn)場(chǎng)為各位媒體展示了上圖這樣的一個(gè)系統(tǒng)板，并解釋到：“它的轉(zhuǎn)換功率有2.5千瓦，能夠提供非常好的穩(wěn)定性。這個(gè)在新一代48V系統(tǒng)的汽車?yán)锩媸欠浅?biāo)準(zhǔn)的配置，也可實(shí)現(xiàn)雙向電壓轉(zhuǎn)換。”

而從汽車系統(tǒng)的安全性和可靠性來講，汽車還會(huì)因?yàn)殡娖亢驮絹碓綇?fù)雜的系統(tǒng)而在啟動(dòng)時(shí)或受到意外干擾時(shí)會(huì)出現(xiàn)瞬間高壓情況，而這很可能導(dǎo)致組件的壞損。傳統(tǒng)的解決方案是加TVS管，但它有比較大的體積和相對(duì)高的重量等缺點(diǎn)。那么ADI是怎么解決的呢？

Lorry解答

我們考慮SurgeStopper，通過反饋和MOSFET控制把瞬間脈沖的干擾電源尖峰部分全部消掉，確保輸出電壓在我們?cè)O(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，車身系統(tǒng)系統(tǒng)會(huì)更加安全。再結(jié)合可控的電源工藝，車身系統(tǒng)就不會(huì)因?yàn)橐馔獾母蓴_造成組件損壞。

直面5G通信的電源設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

眾所周知，從2G、3G、4G到5G，不管是射頻器件還是電源器件，每一次通信系統(tǒng)的迭代里面都有ADI的重度參與。

當(dāng)下的5G通信系統(tǒng)需要非常高的功率密度；此外，芯片的功耗也是一個(gè)問題。還有一個(gè)則是如何提高轉(zhuǎn)換效率的問題。

傳統(tǒng)的DC/DC電源，因?yàn)镸OSFET的開關(guān)損耗和電感轉(zhuǎn)換損耗的存在，效率沒有辦法在當(dāng)前構(gòu)架下取得突破性進(jìn)展，ADI在研發(fā)了一種沒有電感的變換器LTC7820，可以將效率提升到99%高。但是因?yàn)榈湫凸ぷ髟硎菍⑤斎腚妷簩?duì)折降壓變換，不能調(diào)整輸出電壓，因此ADI又開發(fā)了一個(gè)混合型的開關(guān)電源，綜合了無電感高效變換器和高性能降壓電路的優(yōu)點(diǎn)，加以其它技術(shù)與原理應(yīng)用，在輸出電壓可以隨意調(diào)整的同時(shí)，依然將效率保持在97%以上。

——Lorry

ADI在通信應(yīng)用的電源技術(shù)創(chuàng)新和調(diào)整方面還做了很多其它的改進(jìn)。比如結(jié)合理想二極管的優(yōu)點(diǎn)支持熱插拔，能夠讓通信系統(tǒng)獲得比以前更好的穩(wěn)定性。以及通過帶數(shù)字接口的電源管理系統(tǒng)可以記錄每一路的電源狀態(tài)、電壓、電流、溫度等，甚至可以控制輸出的電壓。尤其當(dāng)系統(tǒng)不穩(wěn)定時(shí)，可以通過PSM得知電路故障所在。因此，PSM的測(cè)量和輸出的調(diào)整功能在通信領(lǐng)域越來越受到重用。

除了PSM，POE（PoweroverEthernet）在通信領(lǐng)域的應(yīng)用也非常的廣。POE可以通過網(wǎng)線傳輸數(shù)據(jù)和電源。Lorry分享到：“ADI現(xiàn)在已經(jīng)推出了150瓦的POE的解決方案，此方案最大的好處是可以對(duì)通信的應(yīng)用和布局提供高達(dá)150瓦的功率，容量越大，需要的功率也就越大。150瓦可以提供非常完美的解決方案，這也是我們?cè)谕ㄐ欧矫鎻?qiáng)有力的一個(gè)技術(shù)平臺(tái)?！?/p>

助力發(fā)展高效、清潔、可靠的能源系統(tǒng)

能源是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要話題。無論對(duì)于智能電網(wǎng)、可再生能源生成和存儲(chǔ)、企業(yè)能源管理、電動(dòng)汽車充電樁基礎(chǔ)設(shè)施等，ADI都能提供很好的配套電源技術(shù)方案。

比如國(guó)家電網(wǎng)傳輸塔通常會(huì)裝一個(gè)FCI去監(jiān)控參數(shù)，但對(duì)于高壓電塔的供電怎么解決呢？Lorry解釋到：“ADI在這種FCI上有非常完整的解決方案。通常通過互感器或太陽能供電，通過高性能MPPT最大功率點(diǎn)跟蹤及充電管理器件的應(yīng)用，電池可以在同樣光照情況下獲得最大的太陽能能量?！?/p>

在電力供應(yīng)中，為了保證系統(tǒng)不斷電，ADI還提出用超級(jí)電容做備份電源，并為它提供完備的能量存儲(chǔ)和管理方案。比如LTC3350，它對(duì)四個(gè)法拉電容做監(jiān)控，不僅能夠?qū)﹄娙葑銎胶夂统?放電管理，同時(shí)還補(bǔ)充電容的內(nèi)阻，以及自動(dòng)對(duì)所有電容做能量均衡，功能十分強(qiáng)大。

能量采集技術(shù)“續(xù)航”物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)

針對(duì)智能穿戴式設(shè)備以及更多物聯(lián)網(wǎng)終端節(jié)點(diǎn)的持續(xù)方便供電問題，ADI做了非常多的探索，能不能把振動(dòng)、溫差、光、磁場(chǎng)等變成需要的能源呢？為此ADI也推出了一系列創(chuàng)新產(chǎn)品，比如LTC3108以及LTC3588等。

此外，ADI在其它IoT方向也實(shí)現(xiàn)很多重大的突破。比如通過光學(xué)和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、阻抗、生物電位和信號(hào)調(diào)理技術(shù)造就當(dāng)今世界在無線、可穿戴生命體征監(jiān)護(hù)(VSM)的進(jìn)步的醫(yī)療保健技術(shù)。以及通過精確的地理位置檢測(cè)、智能數(shù)據(jù)采集和傳感器融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自主決策、更高的資源效率、更簡(jiǎn)便的互聯(lián)農(nóng)場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)連接的智慧農(nóng)場(chǎng)等。

限于篇幅，小A無法一次性將Lorry的精彩演講內(nèi)容全部呈現(xiàn)，還請(qǐng)粉絲們關(guān)注我們后續(xù)的更多報(bào)道！總之，無論是工業(yè)、汽車、通信領(lǐng)域還是能源、IoT，電源是一切的基礎(chǔ)。Lorry在最后總結(jié)到：“ADIPowerByLinear部門考慮的是如何創(chuàng)新，如何提供高性能方案，并能夠提供全球最好的技術(shù)支持以及最好的可靠性和穩(wěn)定性。”