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[导读]ADI高性能创新电源技术研讨会于 8月23日下午在北京北辰洲际酒店隆重举行,会上ADI电源产品中国区市场总监梁再信(Lorry)先生从市场的概念、技术的引导和公司未来的方向,给大家展现了POWER BY LINEAR这个子品牌在ADI未来发展的方向。让我们一起来聆听梁再信细述ADI是如何看待电源这个市场,如何去做创新?

 ADI高性能创新电源技术研讨会于 8月23日下午在北京北辰洲际酒店隆重举行,会上ADI电源产品中国区市场总监梁再信(Lorry)先生从市场的概念、技术的引导和公司未来的方向,给大家展现了POWER BY LINEAR这个子品牌在ADI未来发展的方向。让我们一起来聆听梁再信细述ADI是如何看待电源这个市场,如何去做创新?

 

ADI电源产品中国区市场总监梁再信Lorry

据ADI中国区电源产品市场总监Lorry Liang介绍,2017年的3月10日Linear正式成为ADI的一部分。过去一年中,两家公司强强联合、优势互补,ADI成为全球领先的高性能模拟行业领导者。ADI和Linear都是以技术创新为代表,以品质和可靠性赢得市场。合并之后,公司启用了子品牌Power By Linear。作为高性能模拟产业的领导者,ADI仍致力于产品技术的不断创新。

ADI工业级电源产品独特的创新之道

ADI大概40%多的电源生意来自于工业领域,所有工业产品的应用都离不开一个基础,就是供电电源。ADI在工业4.0上看重的几个点,灵活度,效率,通信,安全性,可靠性等等,ADI对工业电源有自己独特的理解,推出了一系列的产品来应对工业4.0的需求。

理想二极管:梁再信以一个非常典型的马达的控制系统设计难点举例,如下图:

第一因为马达两边的高低电压问题,高压和低压侧需要一个隔离电源,隔离高压和低压之间的互联,确保系统的安全性;第二输入端因为整个系统的EMI、噪声,对系统的稳定性都非常关键;第三在这样的一个马达系统中系统功耗也是一个问题。但是普通的二极管有很多弊端,所以ADI推出了理想二极管:通过一个控制器去控制一个MOS管,去实现一个二极管的功能,此时能够实现非常低的压差,又因为MOS管的导通电阻非常低从而能够大幅度降低承担的功率损失。

这样的优化有什么好处呢?一是可以减少功率的损耗,功率器件不需要散热;第二是系统的压差可以得到极大的缩减,同时提供了系统的可靠性,增强了整个系统的效率,其实这也是一个怎么样去优化效率和可靠性的尝试。

Silent Switcher:在工业领域,EMI是绕不开的问题,电磁兼容的干扰是影响机器死机的一大重要因素。Silent Switcher技术的出现,帮客户节省了大半年的时间。

上图中LT8610(11)是ADI不带Silent Switcher技术的芯片与最新一代的8614带有Silent Switcher技术的芯片比较,可以看出8614已经把振铃缩减得非常小。此优化可以将EMI做的非常低,同时还能大大降低电源开关的纹波。现在整个市场上的开关电源,纹波仅能做到20、30毫伏。但是,Silent Switcher就带来一个巨大的好处,在2安或者2MHz时候,纹波只有5毫伏左右。

Silent Switcher技术不光缩减了EMI的问题,还解决了噪声的问题,让系统的可靠性、稳定性做得更好。

隔离电压控制器:下图是传统的隔离电源的框图,这个原理已经沿用几十年了,但是一个电源要做这么复杂,可靠性怎么保证?光维是会衰减的,性能不好了怎么办?

ADI开辟了新思路:把一众反馈机制通通砍掉,一个控制器,一个变压器,没有反馈,没有光耦,输出也只有一个二极管一个滤波电容,输出即使没有传统的反馈,但也可以做到0.5%的精度,效率也达到90%以上,这在隔离电源的领域是一个突破和挑战。

“可以看出由原来的五六十个隔离电源减少到现在的10个隔离电源,并且其综合的可靠性和稳定性大幅度提升,这是我们在工业领域的推动技术的一个创新。”梁再信先生讲到。

高度集成的小体积LTM4668:在工业领域,小体积一直是ADI在推动的一个方向。像高度集成的LTM4668(如下图) BGA 封装仅有6.25mmX6.25mm×2.1mm。ADI把不同的输出并联在一起,可以得到不同电流的组合,这样做的好处是什么?

从器件的采购,生产的可靠性,人以及物料来讲都可以帮助客户进行节省,对工程师来讲,这也是非常灵活的应用和组合。

Lorry梁再信总结到:“从工业领域来讲,ADI这些产品的出现能够极大地帮助客户比较灵活的设计系统,高度的集成化提升了系统的综合可靠性和稳定性,让我们工业的产品能够更稳定。”

POWER BY LINEAR到底怎么支持汽车领域的发展?

在自动驾驶和汽车领域,最重要的一个关健词就是安全。未来自动驾驶和无人机非常核心和关键的平台主要有激光雷达、普通雷达和相关的测量测控单元。ADI针对雷达、射频和高频的应用领域推出了全世界噪声最低的几款电源,LT3042、LT3094、LT3045,如下图所示。

上面这几款电源的噪声是有多低呢?一张图让大家感受下:

对一个标准的锂电池,500毫安的时候,噪声大概是2.7微伏。ADI所推出LDO噪声只有0.8微伏,比现在看到的电池的噪声还要小。正是这样技术的推动和发展,令我们在自动驾驶这样的领域能够提供更好的性能和可靠性,推动产业的发展。

ADI在汽车级的应用里面做了一些新的考虑和尝试,“在ADI的大家庭里面,我们有推过一个A2B,就是整个汽车音频,把声音传递到车上的每个单元。我们也推了一个新的概念,PoDL,我们发起和主导了一个标准,意思就是Power Over Data Line”梁再信讲到。在未来汽车里面,以太网是一个热点,在汽车网络连接中PoDL的意义就是如何通过车身的总线去传递所需的能源,有别于传统汽车的概念PoDL有可能变成一个标准。

通信领域:ADI提高转换效率有妙招

从过去的GSM到2G、3G、4G,现在马上推5G了,每一次通信的迭代,不管是射频器件还是电源器件都有ADI的产品。在通信领域最大的挑战就是如何提高电源转换的效率?为此ADI开发了没有电感的开关电源,用电容通过4个MOS管去做电压的变换,在2.8X2.8CM的面积上,可以输出48伏到24伏,500W。在全范围可以做到99%的效率。

通信领域还有另外一个应用,离不开高速的基带的数据处理,由于DSP和FPGA内核的电压比较低,功率比较大,对输出电压的稳定性也要求比较高。ADI推出了带PSM的电源模块LTM4675-LTM4678。

该系列的数字接口可以通过处理器,当一个通信系统意外死机的时候,里面有黑匣子一样的设备可以把死机前一瞬间的电源每一路的工作状态记录下来,包括电压、电流、温度等等,方便通信系统在恢复时对系统做分析,甚至可以支持远程调试和远程监控。

能源至关重要

国家电网、智能电网,包括电动汽车,都离不开能源的传输,做智能电网相关的配套服务,怎么样在可穿戴设备上产生能量的采集和收集,优化能源的转化和储备,对电源来讲是必须要去面对的。

ADI在FCI上有非常完整的解决方案,从模拟链路、信号采集到供电,现在用得最多的就是太阳能供电,每隔一段距离要装一个FCI。太阳能电池其实是有要求的,怎样实现在高压电塔上太阳能的安全和传输?ADI有专门领域的器件,太阳能可以对电池充电,并且带MPPT。

西交大杨建国教授谈“后续教育”的重要性

本次会议ADI邀请到西交大杨建国教授来到现场跟我们分享他的心得体会,在谈及毕业生毕业什么都不会的问题上,杨教授指出该现象主要是大学课时受限,以及投入度不够的原因,ADI的大学计划就是一个非常好的路径——后续教育,工程师的成长第一步就是自学,其实依赖于社会,就是买书,看视频等等,杨教授写的《新概念模拟电路》这些书给他们提供了更好的素材。

杨教授还谈到“电子运动会”,它也是后续教育的一部分,电子运动会是一个电子类的竞赛模式,总体来讲,运动会的公信力相对来说还是比较好的,观众就能看出来。

小结:

在工业、汽车、能源行业,灵活性、效率、通信、可靠性、数据安全,这些都非常重要。总的来讲,电源是一切的基础,电源的品质和可靠性对系统非常重要。ADI非常关注器件本身的可靠性,因为任何产品都有不同的等级和性能。Power By Linear考虑的是如何创新,如何提供高性能的方案,并提供全球最好的技术支持,提供最好的可靠性和稳定性。

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