ADI梁再信:多產(chǎn)品細述POWER BY LINEAR究竟如何創(chuàng)新?
ADI高性能創(chuàng)新電源技術(shù)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(chǎn)品中國區(qū)市場總監(jiān)梁再信(Lorry)先生從市場的概念、技術(shù)的引導(dǎo)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(chǎn)品中國區(qū)市場總監(jiān)梁再信Lorry
據(jù)ADI中國區(qū)電源產(chǎn)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(lǐng)先的高性能模擬行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。ADI和Linear都是以技術(shù)創(chuàng)新為代表,以品質(zhì)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(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,ADI仍致力于產(chǎn)品技術(shù)的不斷創(chuàng)新。
ADI工業(yè)級電源產(chǎn)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(lǐng)域,所有工業(yè)產(chǎn)品的應(yīng)用都離不開一個基礎(chǔ),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(chǎn)品來應(yīng)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(shè)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(cè)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(guān)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?qū)崿F(xiàn)非常低的壓差,又因為MOS管的導(dǎo)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(lǐng)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(shù)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(shù)的芯片與最新一代的8614帶有Silent Switcher技術(shù)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(guān)的紋波。現(xiàn)在整個市場上的開關(guān)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(shù)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(fù)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(lǐng)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(lǐng)域的推動技術(shù)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(lǐng)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(chǎn)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(yīng)用和組合。
Lorry梁再信總結(jié)到:“從工業(yè)領(lǐng)域來講,ADI這些產(chǎn)品的出現(xiàn)能夠極大地幫助客戶比較靈活的設(shè)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(chǎn)品能夠更穩(wěn)定。”
POWER BY LINEAR到底怎么支持汽車領(lǐng)域的發(fā)展?
在自動駕駛和汽車領(lǐng)域,最重要的一個關(guān)健詞就是安全。未來自動駕駛和無人機非常核心和關(guān)鍵的平臺主要有激光雷達、普通雷達和相關(guān)的測量測控單元。ADI針對雷達、射頻和高頻的應(yīng)用領(lǐng)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(shù)的推動和發(fā)展,令我們在自動駕駛這樣的領(lǐng)域能夠提供更好的性能和可靠性,推動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
ADI在汽車級的應(yīng)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(dǎo)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(luò)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(lǐng)域:ADI提高轉(zhuǎn)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(chǎn)品。在通信領(lǐng)域最大的挑戰(zhàn)就是如何提高電源轉(zhuǎn)換的效率?為此ADI開發(fā)了沒有電感的開關(guān)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(lǐng)域還有另外一個應(yīng)用,離不開高速的基帶的數(shù)據(jù)處理,由于DSP和FPGA內(nèi)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(shè)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(fù)時對系統(tǒng)做分析,甚至可以支持遠程調(diào)試和遠程監(jiān)控。
能源至關(guān)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(guān)的配套服務(wù),怎么樣在可穿戴設(shè)備上產(chǎn)生能量的采集和收集,優(yōu)化能源的轉(zhuǎn)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(lǐng)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(xué)課時受限,以及投入度不夠的原因,ADI的大學(xué)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(xué),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(jié):
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。總的來講,電源是一切的基礎(chǔ),電源的品質(zhì)和可靠性對系統(tǒng)非常重要。ADI非常關(guān)注器件本身的可靠性,因為任何產(chǎn)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(shù)支持,提供最好的可靠性和穩(wěn)定性。