作為電子電路的基本構成，電源可以說(shuō)無(wú)處不在，通信、汽車(chē)、消費類(lèi)電子……當今時(shí)代，電源廣泛應用于各種熱門(mén)的市場(chǎng)應用之中，并成為其必不可缺的一個(gè)重要組成部分。當我們站在工業(yè)4.0的風(fēng)口展望未來(lái)，人工智能、數字孿生、從云到邊緣、會(huì )話(huà)式平臺、沉浸式體驗、區塊鏈……面對層出不窮的應用場(chǎng)景，電源技術(shù)將如何發(fā)展？企業(yè)又當如何應對時(shí)代的挑戰？2018年8月23日下午，在A(yíng)DI高性能創(chuàng )新電源技術(shù)研討會(huì )現場(chǎng)，ADI電源產(chǎn)品中國區市場(chǎng)總監梁再信先生為我們分享了電源產(chǎn)品的最新信息與行業(yè)、應用趨勢動(dòng)態(tài)。

“工業(yè) 4.0 時(shí)代，在使用大量數據、設有各種傳感器的工廠(chǎng)中，電源的外形尺寸、效率、EMI這些性能指標更為關(guān)鍵?！痹诿襟w會(huì )現場(chǎng)，梁再信如是說(shuō)，并從工業(yè)、汽車(chē)、通信和能源等多個(gè)角度，為大家帶來(lái)來(lái)自ADI的先進(jìn)的技術(shù)理念和全新的解決方案。

幫助客戶(hù)向工業(yè) 4.0 過(guò)渡

作為高端工業(yè)智能領(lǐng)域的高性能模擬器件供應商，ADI 認為未來(lái)工業(yè)4.0的設備和裝置的智能化會(huì )越來(lái)越高，產(chǎn)品靈活度、效率、通信、安全性和可靠性，也是產(chǎn)品非常關(guān)鍵的性能要求，同時(shí)也是板卡研發(fā)工作人員必然會(huì )面臨的挑戰，需要企業(yè)高度關(guān)注?；谏鲜鑫妩c(diǎn)要求，ADI 在面對工業(yè)4.0領(lǐng)域的電源創(chuàng )新的時(shí)候，對產(chǎn)品的效率、尺寸和EMI三個(gè)方面的性能指標制定極為嚴苛的考評要求，以研發(fā)更高效率、更低EMI、更小尺寸的電源產(chǎn)品，幫助客戶(hù)向工業(yè)4.0過(guò)渡。在媒體會(huì )上，梁再信先生分別以典型馬達控制系統、Silent Switcher技術(shù)的開(kāi)關(guān)電源為例，為媒體記者分享了ADI在這一領(lǐng)域的創(chuàng )新性探索。 在馬達驅動(dòng)中，安全性非常重要，高壓和低壓側需要一個(gè)隔離電源用以隔離高壓和低壓之間的互聯(lián)，確保系統的安全性。加之EMI、噪聲對系統的穩定性的影響，系統功耗也是一個(gè)極為重要的問(wèn)題。ADI的理想二極管通過(guò)對MOS管電路的控制，能夠實(shí)現非常低的壓差，大幅度降低功率損失，功率器件不需要散熱，確保系統可靠性，并增強整個(gè)系統效率。

擁有Silent Switcher技術(shù)的開(kāi)關(guān)電源，是從工程物理的角度實(shí)現突破和創(chuàng )新，以解決EMI的問(wèn)題。它在芯片設計上做了兩個(gè)反向的電優(yōu)化，產(chǎn)生閉合的磁力線(xiàn)，減小對外界EMI的干擾。同時(shí)，ADI用倒裝的方式替代傳統的用金線(xiàn)去綁定內核的方式，從而縮減電流，讓EMI降到最低。除此之外，ADI還通過(guò)一系列工藝的優(yōu)化，獲取更優(yōu)異的EMI性能，滿(mǎn)足CISPR25 EMI標準。

工業(yè)設計中密度和板卡的復雜程度越來(lái)越高，降低客戶(hù)在工業(yè)領(lǐng)域和板卡設計時(shí)的難度，幫助客戶(hù)縮減電源電路板的尺寸和電路設計的復雜程度也是ADI在產(chǎn)品研發(fā)和創(chuàng )新中極為重視的一個(gè)維度?！癆DI把過(guò)去非常復雜的電源系統集成在一個(gè)模塊里，客戶(hù)不需要關(guān)注電源的噪聲、紋波，只需像LDO那樣簡(jiǎn)單來(lái)用就可以了，效率也非常高?！绷涸傩畔壬榻B說(shuō)：“比如具體高度集成的LTM4668，面積為6.25mm X 6.25mm，厚度只有2.1mm。它可以把不同輸出并聯(lián)在一起，得到不同電流組合，幫助客戶(hù)節省物料，并提高產(chǎn)品設計的靈活性?！?/p>

助力更安全的自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展

隨著(zhù)無(wú)人駕駛技術(shù)、無(wú)人工廠(chǎng)、駕駛輔助系統的興起，激光雷達、普通雷達、相關(guān)測量測控單元作為未來(lái)自動(dòng)駕駛和無(wú)人機非常核心和關(guān)鍵的平臺，與人們的安全息息相關(guān)。

ADI推出了全球噪聲最低的幾款電源——LT3042、LT3045可用以應對雷達、射頻、高頻應用對精度、性能和穩定性的需要——噪聲雷達只有0.8微伏，與電池差不多，為自動(dòng)駕駛領(lǐng)域提供更好的性能和可靠性，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而ADI全新的Silent Switcher技術(shù)在無(wú)人駕駛和智能工廠(chǎng)中同樣可以使用。

除此之外，ADI還發(fā)起并主導了PoDL（Power Over Data Line）這一全新的概念?！霸谖磥?lái)汽車(chē)中采用以太網(wǎng)連接，可以節省非常多的電纜施工和重量，提高可靠性，降低施工的難度?！绷涸傩沤榻B，PoDL的意義就是通過(guò)車(chē)身總線(xiàn)傳遞所需的電力并成為行業(yè)的一個(gè)標準。

在談到新能源汽車(chē)時(shí)，梁再信表示，ADI 從汽車(chē)的電池均衡、以及從12伏直接提升到48伏等市場(chǎng)熱點(diǎn)角度出發(fā)，也進(jìn)行的相應的技術(shù)探索和儲備。比如ADI的LTC3300、LT8584兩款產(chǎn)品，就可以對汽車(chē)的電池做均衡，讓電動(dòng)汽車(chē)能夠駕駛得更安全。

應對通信領(lǐng)域挑戰

“每一次通信的迭代，不管是射頻器件還是電源器件都有ADI的產(chǎn)品?！闭劦?G通信時(shí)，梁再信介紹說(shuō)。ADI研發(fā)了一個(gè)沒(méi)有電感的轉換器，通過(guò)4個(gè)MOS管去做電壓轉換，面積僅占2.8 X 2.8cm，可輸出48伏到24伏 500W，在全范圍可以做到99%的效率，并且可以往12伏轉，實(shí)現97%以上的效率，這是傳統電源做不到的。新一代的產(chǎn)品LTC7821混合轉換器把一個(gè)用電容做能量傳輸的電路和標準降壓電路整合起來(lái)，變成一個(gè)混合電路，做到97%的效率。

除此之外，ADI還推出了一系列帶PSM、數字接口的電源模塊，可以記錄電壓、電流、溫度等，方便通信系統在恢復時(shí)對系統做分析，甚至可以支持遠程調試和遠程監控。

助推到高效、清潔和可靠能源過(guò)渡

國家電網(wǎng)、智能電網(wǎng)，包括電動(dòng)汽車(chē)，都離不開(kāi)能源傳輸，在這一領(lǐng)域，ADI同樣擁有完整的解決方案。梁再信為我們舉了一個(gè)例子：從模擬鏈路、信號采集到供電，用得最多的是太陽(yáng)能供電，ADI有帶MPPT的專(zhuān)門(mén)器件，可實(shí)現在同樣光照情況下獲得最大太陽(yáng)能能量。

由于很多系統不能斷電，會(huì )用到備份電源或是超級電容，但是超級電容的能量是有限的。ADI推出的LTC3350可對四個(gè)法拉電容進(jìn)行監控，并對電容做平衡、充放電管理，同時(shí)補充電容的內阻，或對所有電容做能量均衡。這樣的器件在供電和安全性、后備電源上都是非常好的應用。

針對穿戴式設備應用領(lǐng)域，ADI就能量采集等問(wèn)題推出了一系列的產(chǎn)品。例如LTC3108溫差發(fā)電控制轉換器件，10伏的溫差可以產(chǎn)生60微安的電能；LTC3588是振動(dòng)換能，0.25G，40赫茲振動(dòng)，會(huì )產(chǎn)生250微安電能。

在致力于提供創(chuàng )新、高性能的電源產(chǎn)品，為工業(yè) 4.0 的發(fā)展提供最好的技術(shù)支持的同時(shí)，ADI也不斷關(guān)注工程師的學(xué)習和成長(cháng)。本次媒體會(huì )上，ADI邀請西安交通大學(xué)電子工程學(xué)院的楊建國教授來(lái)到現場(chǎng)，就電源設計和學(xué)習中的挑戰和媒體朋友分享個(gè)人體會(huì )，并就人才培養、學(xué)生實(shí)踐和后續教育等話(huà)題進(jìn)行剖析，并提出“電子運動(dòng)會(huì )”這一重要理念，為工程師學(xué)習和成長(cháng)提出實(shí)踐設想。

來(lái)源：電子研習社