ADI梁再信:多產品細述POWER BY LINEAR究竟如何創(chuàng)新?
ADI高性能創(chuàng)新電源技術研討會于 8月23日下午在北京北辰洲際酒店隆重舉行,會上ADI電源產品中國區(qū)市場總監(jiān)梁再信(Lorry)先生從市場的概念、技術的引導和公司未來的方向,給大家展現(xiàn)了POWER BY LINEAR這個子品牌在ADI未來發(fā)展的方向。讓我們一起來聆聽梁再信細述ADI是如何看待電源這個市場,如何去做創(chuàng)新?
ADI電源產品中國區(qū)市場總監(jiān)梁再信Lorry
據(jù)ADI中國區(qū)電源產品市場總監(jiān)Lorry Liang介紹,2017年的3月10日Linear正式成為ADI的一部分。過去一年中,兩家公司強強聯(lián)合、優(yōu)勢互補,ADI成為全球領先的高性能模擬行業(yè)領導者。ADI和Linear都是以技術創(chuàng)新為代表,以品質和可靠性贏得市場。合并之后,公司啟用了子品牌Power By Linear。作為高性能模擬產業(yè)的領導者,ADI仍致力于產品技術的不斷創(chuàng)新。
ADI工業(yè)級電源產品獨特的創(chuàng)新之道
ADI大概40%多的電源生意來自于工業(yè)領域,所有工業(yè)產品的應用都離不開一個基礎,就是供電電源。ADI在工業(yè)4.0上看重的幾個點,靈活度,效率,通信,安全性,可靠性等等,ADI對工業(yè)電源有自己獨特的理解,推出了一系列的產品來應對工業(yè)4.0的需求。
理想二極管:梁再信以一個非常典型的馬達的控制系統(tǒng)設計難點舉例,如下圖:
第一因為馬達兩邊的高低電壓問題,高壓和低壓側需要一個隔離電源,隔離高壓和低壓之間的互聯(lián),確保系統(tǒng)的安全性;第二輸入端因為整個系統(tǒng)的EMI、噪聲,對系統(tǒng)的穩(wěn)定性都非常關鍵;第三在這樣的一個馬達系統(tǒng)中系統(tǒng)功耗也是一個問題。但是普通的二極管有很多弊端,所以ADI推出了理想二極管:通過一個控制器去控制一個MOS管,去實現(xiàn)一個二極管的功能,此時能夠實現(xiàn)非常低的壓差,又因為MOS管的導通電阻非常低從而能夠大幅度降低承擔的功率損失。
這樣的優(yōu)化有什么好處呢?一是可以減少功率的損耗,功率器件不需要散熱;第二是系統(tǒng)的壓差可以得到極大的縮減,同時提供了系統(tǒng)的可靠性,增強了整個系統(tǒng)的效率,其實這也是一個怎么樣去優(yōu)化效率和可靠性的嘗試。
Silent Switcher:在工業(yè)領域,EMI是繞不開的問題,電磁兼容的干擾是影響機器死機的一大重要因素。Silent Switcher技術的出現(xiàn),幫客戶節(jié)省了大半年的時間。
上圖中LT8610(11)是ADI不帶Silent Switcher技術的芯片與最新一代的8614帶有Silent Switcher技術的芯片比較,可以看出8614已經(jīng)把振鈴縮減得非常小。此優(yōu)化可以將EMI做的非常低,同時還能大大降低電源開關的紋波?,F(xiàn)在整個市場上的開關電源,紋波僅能做到20、30毫伏。但是,Silent Switcher就帶來一個巨大的好處,在2安或者2MHz時候,紋波只有5毫伏左右。
Silent Switcher技術不光縮減了EMI的問題,還解決了噪聲的問題,讓系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性做得更好。
隔離電壓控制器:下圖是傳統(tǒng)的隔離電源的框圖,這個原理已經(jīng)沿用幾十年了,但是一個電源要做這么復雜,可靠性怎么保證?光維是會衰減的,性能不好了怎么辦?
ADI開辟了新思路:把一眾反饋機制通通砍掉,一個控制器,一個變壓器,沒有反饋,沒有光耦,輸出也只有一個二極管一個濾波電容,輸出即使沒有傳統(tǒng)的反饋,但也可以做到0.5%的精度,效率也達到90%以上,這在隔離電源的領域是一個突破和挑戰(zhàn)。
“可以看出由原來的五六十個隔離電源減少到現(xiàn)在的10個隔離電源,并且其綜合的可靠性和穩(wěn)定性大幅度提升,這是我們在工業(yè)領域的推動技術的一個創(chuàng)新。”梁再信先生講到。
高度集成的小體積LTM4668:在工業(yè)領域,小體積一直是ADI在推動的一個方向。像高度集成的LTM4668(如下圖) BGA 封裝僅有6.25mmX6.25mm×2.1mm。ADI把不同的輸出并聯(lián)在一起,可以得到不同電流的組合,這樣做的好處是什么?
從器件的采購,生產的可靠性,人以及物料來講都可以幫助客戶進行節(jié)省,對工程師來講,這也是非常靈活的應用和組合。
Lorry梁再信總結到:“從工業(yè)領域來講,ADI這些產品的出現(xiàn)能夠極大地幫助客戶比較靈活的設計系統(tǒng),高度的集成化提升了系統(tǒng)的綜合可靠性和穩(wěn)定性,讓我們工業(yè)的產品能夠更穩(wěn)定。”
POWER BY LINEAR到底怎么支持汽車領域的發(fā)展?
在自動駕駛和汽車領域,最重要的一個關健詞就是安全。未來自動駕駛和無人機非常核心和關鍵的平臺主要有激光雷達、普通雷達和相關的測量測控單元。ADI針對雷達、射頻和高頻的應用領域推出了全世界噪聲最低的幾款電源,LT3042、LT3094、LT3045,如下圖所示。
上面這幾款電源的噪聲是有多低呢?一張圖讓大家感受下:
對一個標準的鋰電池,500毫安的時候,噪聲大概是2.7微伏。ADI所推出LDO噪聲只有0.8微伏,比現(xiàn)在看到的電池的噪聲還要小。正是這樣技術的推動和發(fā)展,令我們在自動駕駛這樣的領域能夠提供更好的性能和可靠性,推動產業(yè)的發(fā)展。
ADI在汽車級的應用里面做了一些新的考慮和嘗試,“在ADI的大家庭里面,我們有推過一個A2B,就是整個汽車音頻,把聲音傳遞到車上的每個單元。我們也推了一個新的概念,PoDL,我們發(fā)起和主導了一個標準,意思就是Power Over Data Line”梁再信講到。在未來汽車里面,以太網(wǎng)是一個熱點,在汽車網(wǎng)絡連接中PoDL的意義就是如何通過車身的總線去傳遞所需的能源,有別于傳統(tǒng)汽車的概念PoDL有可能變成一個標準。
通信領域:ADI提高轉換效率有妙招
從過去的GSM到2G、3G、4G,現(xiàn)在馬上推5G了,每一次通信的迭代,不管是射頻器件還是電源器件都有ADI的產品。在通信領域最大的挑戰(zhàn)就是如何提高電源轉換的效率?為此ADI開發(fā)了沒有電感的開關電源,用電容通過4個MOS管去做電壓的變換,在2.8X2.8CM的面積上,可以輸出48伏到24伏,500W。在全范圍可以做到99%的效率。
通信領域還有另外一個應用,離不開高速的基帶的數(shù)據(jù)處理,由于DSP和FPGA內核的電壓比較低,功率比較大,對輸出電壓的穩(wěn)定性也要求比較高。ADI推出了帶PSM的電源模塊LTM4675-LTM4678。
該系列的數(shù)字接口可以通過處理器,當一個通信系統(tǒng)意外死機的時候,里面有黑匣子一樣的設備可以把死機前一瞬間的電源每一路的工作狀態(tài)記錄下來,包括電壓、電流、溫度等等,方便通信系統(tǒng)在恢復時對系統(tǒng)做分析,甚至可以支持遠程調試和遠程監(jiān)控。
能源至關重要
國家電網(wǎng)、智能電網(wǎng),包括電動汽車,都離不開能源的傳輸,做智能電網(wǎng)相關的配套服務,怎么樣在可穿戴設備上產生能量的采集和收集,優(yōu)化能源的轉化和儲備,對電源來講是必須要去面對的。
ADI在FCI上有非常完整的解決方案,從模擬鏈路、信號采集到供電,現(xiàn)在用得最多的就是太陽能供電,每隔一段距離要裝一個FCI。太陽能電池其實是有要求的,怎樣實現(xiàn)在高壓電塔上太陽能的安全和傳輸?ADI有專門領域的器件,太陽能可以對電池充電,并且?guī)PPT。
西交大楊建國教授談“后續(xù)教育”的重要性
本次會議ADI邀請到西交大楊建國教授來到現(xiàn)場跟我們分享他的心得體會,在談及畢業(yè)生畢業(yè)什么都不會的問題上,楊教授指出該現(xiàn)象主要是大學課時受限,以及投入度不夠的原因,ADI的大學計劃就是一個非常好的路徑——后續(xù)教育,工程師的成長第一步就是自學,其實依賴于社會,就是買書,看視頻等等,楊教授寫的《新概念模擬電路》這些書給他們提供了更好的素材。
楊教授還談到“電子運動會”,它也是后續(xù)教育的一部分,電子運動會是一個電子類的競賽模式,總體來講,運動會的公信力相對來說還是比較好的,觀眾就能看出來。
小結:
在工業(yè)、汽車、能源行業(yè),靈活性、效率、通信、可靠性、數(shù)據(jù)安全,這些都非常重要??偟膩碇v,電源是一切的基礎,電源的品質和可靠性對系統(tǒng)非常重要。ADI非常關注器件本身的可靠性,因為任何產品都有不同的等級和性能。Power By Linear考慮的是如何創(chuàng)新,如何提供高性能的方案,并提供全球最好的技術支持,提供最好的可靠性和穩(wěn)定性。