ADI電源產(chǎn)品中國(guó)區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)梁再信（Lorry）PowerWorkshop開(kāi)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(guò)40%的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域時(shí)，一開(kāi)場(chǎng)便總結(jié)說(shuō)，“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(kāi)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(lái)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(lái)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(guò)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(guò)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)汀３酥?，它還極大降低了紋波，解決了噪聲問(wèn)題，將系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性都能做得很棒。

Lorry介紹說(shuō)，在中國(guó)機(jī)器人、工業(yè)控制領(lǐng)域，甚至在汽車(chē)領(lǐng)域，大部分客戶(hù)對(duì)SilentSwitcher技術(shù)都非常感興趣，因?yàn)樵谶^(guò)去，幾乎所有工業(yè)客戶(hù)或者汽車(chē)客戶(hù)，光是要解決EMI的認(rèn)證問(wèn)題都要通過(guò)半年的時(shí)間去做整改，通過(guò)之后才可以上市。SilentSwitcher技術(shù)的出現(xiàn)，幫我們客戶(hù)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(hù)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(hù)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(lái)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(hù)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(chē)未來(lái)

無(wú)論對(duì)于電源管理、動(dòng)力總成還是信息娛樂(lè)系統(tǒng)、車(chē)燈照明等等，在汽車(chē)電源產(chǎn)品領(lǐng)域的變遷過(guò)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(chē)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(chē)載電子功率增加帶來(lái)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(chē)身布線，但是很多系統(tǒng)裝備，依然在短期內(nèi)沒(méi)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(lái)，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(chē)系統(tǒng)安全運(yùn)行的問(wèn)題。”

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(chē)?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(chē)系統(tǒng)的安全性和可靠性來(lái)講，汽車(chē)還會(huì)因?yàn)殡娖亢驮絹?lái)越復(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(guò)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(chē)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(chē)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(wèn)題。還有一個(gè)則是如何提高轉(zhuǎn)換效率的問(wèn)題。

傳統(tǒng)的DC/DC電源，因?yàn)镸OSFET的開(kāi)關(guān)損耗和電感轉(zhuǎn)換損耗的存在，效率沒(méi)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(méi)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(kāi)發(fā)了一個(gè)混合型的開(kāi)關(guān)電源，綜合了無(wú)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(guò)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(guò)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(lái)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(guò)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(wú)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(chē)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(guò)互感器或太陽(yáng)能供電，通過(guò)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(yáng)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(wèn)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(guò)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(wú)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(guò)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(wú)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(wú)論是工業(yè)、汽車(chē)、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(mén)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?！?/p>