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作為電子電路的基本構(gòu)成，電源可以說無處不在，通信、汽車、消費(fèi)類電子……當(dāng)今時(shí)代，電源廣泛應(yīng)用于各種熱門的市場應(yīng)用之中，并成為其必不可缺的一個(gè)重要組成部分。當(dāng)我們站在工業(yè)4.0的風(fēng)口展望未來，人工智能、數(shù)字孿生、從云到邊緣、會(huì)話式平臺(tái)、沉浸式體驗(yàn)、區(qū)塊鏈……面對層出不窮的應(yīng)用場景，電源技術(shù)將如何發(fā)展？企業(yè)又當(dāng)如何應(yīng)對時(shí)代的挑戰(zhàn)？2018年8月23日下午，在ADI高性能創(chuàng)新電源技術(shù)研討會(huì)現(xiàn)場，ADI電源產(chǎn)品中國區(qū)市場總監(jiān)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(yīng)用趨勢動(dòng)態(tài)。

“工業(yè) 4.0 時(shí)代，在使用大量數(shù)據(jù)、設(shè)有各種傳感器的工廠中，電源的外形尺寸、效率、EMI這些性能指標(biāo)更為關(guān)鍵。”在媒體會(huì)現(xiàn)場，梁再信如是說，并從工業(yè)、汽車、通信和能源等多個(gè)角度，為大家?guī)韥碜訟DI的先進(jìn)的技術(shù)理念和全新的解決方案。

幫助客戶向工業(yè) 4.0 過渡

作為高端工業(yè)智能領(lǐng)域的高性能模擬器件供應(yīng)商，ADI 認(rèn)為未來工業(yè)4.0的設(shè)備和裝置的智能化會(huì)越來越高，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(zhàn)，需要企業(yè)高度關(guān)注。基于上述五點(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(biāo)制定極為嚴(yán)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，幫助客戶向工業(yè)4.0過渡。在媒體會(huì)上，梁再信先生分別以典型馬達(dá)控制系統(tǒng)、Silent Switcher技術(shù)的開關(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(dá)驅(qū)動(dòng)中，安全性非常重要，高壓和低壓側(cè)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(tǒng)的安全性。加之EMI、噪聲對系統(tǒng)的穩(wěn)定性的影響，系統(tǒng)功耗也是一個(gè)極為重要的問題。ADI的理想二極管通過對MOS管電路的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)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(tǒng)可靠性，并增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)效率。

擁有Silent Switcher技術(shù)的開關(guān)電源，是從工程物理的角度實(shí)現(xiàn)突破和創(chuàng)新，以解決EMI的問題。它在芯片設(shè)計(jì)上做了兩個(gè)反向的電優(yōu)化，產(chǎn)生閉合的磁力線，減小對外界EMI的干擾。同時(shí)，ADI用倒裝的方式替代傳統(tǒng)的用金線去綁定內(nèi)核的方式，從而縮減電流，讓EMI降到最低。除此之外，ADI還通過一系列工藝的優(yōu)化，獲取更優(yōu)異的EMI性能，滿足CISPR25 EMI標(biāo)準(zhǔn)。

工業(yè)設(shè)計(jì)中密度和板卡的復(fù)雜程度越來越高，降低客戶在工業(yè)領(lǐng)域和板卡設(shè)計(jì)時(shí)的難度，幫助客戶縮減電源電路板的尺寸和電路設(shè)計(jì)的復(fù)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。“ADI把過去非常復(fù)雜的電源系統(tǒng)集成在一個(gè)模塊里，客戶不需要關(guān)注電源的噪聲、紋波，只需像LDO那樣簡單來用就可以了，效率也非常高。”梁再信先生介紹說：“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，幫助客戶節(jié)省物料，并提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性。”

助力更安全的自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展

隨著無人駕駛技術(shù)、無人工廠、駕駛輔助系統(tǒng)的興起，激光雷達(dá)、普通雷達(dá)、相關(guān)測量測控單元作為未來自動(dòng)駕駛和無人機(jī)非常核心和關(guān)鍵的平臺(tái)，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(yīng)對雷達(dá)、射頻、高頻應(yīng)用對精度、性能和穩(wěn)定性的需要——噪聲雷達(dá)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)在無人駕駛和智能工廠中同樣可以使用。

除此之外，ADI還發(fā)起并主導(dǎo)了PoDL（Power Over Data Line）這一全新的概念。“在未來汽車中采用以太網(wǎng)連接，可以節(jié)省非常多的電纜施工和重量，提高可靠性，降低施工的難度。”梁再信介紹，PoDL的意義就是通過車身總線傳遞所需的電力并成為行業(yè)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

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

應(yīng)對通信領(lǐng)域挑戰(zhàn)

“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。”談到5G通信時(shí)，梁再信介紹說。ADI研發(fā)了一個(gè)沒有電感的轉(zhuǎn)換器，通過4個(gè)MOS管去做電壓轉(zhuǎn)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(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)97%以上的效率，這是傳統(tǒng)電源做不到的。新一代的產(chǎn)品LTC7821混合轉(zhuǎn)換器把一個(gè)用電容做能量傳輸?shù)碾娐泛蜆?biāo)準(zhǔn)降壓電路整合起來，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(shù)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(tǒng)在恢復(fù)時(shí)對系統(tǒng)做分析，甚至可以支持遠(yuǎn)程調(diào)試和遠(yuǎn)程監(jiān)控。

助推到高效、清潔和可靠能源過渡

國家電網(wǎng)、智能電網(wǎng)，包括電動(dòng)汽車，都離不開能源傳輸，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(hào)采集到供電，用得最多的是太陽能供電，ADI有帶MPPT的專門器件，可實(shí)現(xiàn)在同樣光照情況下獲得最大太陽能能量。

由于很多系統(tǒng)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(jiān)控，并對電容做平衡、充放電管理，同時(shí)補(bǔ)充電容的內(nèi)阻，或?qū)λ须娙葑瞿芰烤狻＿@樣的器件在供電和安全性、后備電源上都是非常好的應(yīng)用。

針對穿戴式設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域，ADI就能量采集等問題推出了一系列的產(chǎn)品。例如LTC3108溫差發(fā)電控制轉(zhuǎn)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(xí)和成長。本次媒體會(huì)上，ADI邀請西安交通大學(xué)電子工程學(xué)院的楊建國教授來到現(xiàn)場，就電源設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)中的挑戰(zhàn)和媒體朋友分享個(gè)人體會(huì)，并就人才培養(yǎng)、學(xué)生實(shí)踐和后續(xù)教育等話題進(jìn)行剖析，并提出“電子運(yùn)動(dòng)會(huì)”這一重要理念，為工程師學(xué)習(xí)和成長提出實(shí)踐設(shè)想。

來源：電子研習(xí)社