ADI正式完成對(duì)Linear的并購(gòu),在電源管理領(lǐng)域有哪些創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品？

2017年的3月10日，ADI正式完成對(duì)Linear的并購(gòu)。從產(chǎn)品線和技術(shù)角度，ADI的最大收獲無(wú)疑是電源管理產(chǎn)品。兩家公司的電源管理產(chǎn)品完成整合，以“POWER BY LINEAR”品牌運(yùn)營(yíng)。整合了Linear的ADI，在電源管理領(lǐng)域有哪些創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品？日前，ADI電源產(chǎn)品中國(guó)區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)梁再信先生對(duì)此作了深入介紹。

梁先生介紹，ADI和原Linear公司是兩家具有非常相似基因的公司，都是以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)力的公司，而且，兩家公司都致力于高性能產(chǎn)品領(lǐng)域，兩家公司目標(biāo)市場(chǎng)也都主要集中于對(duì)產(chǎn)品性能和可靠性有更高要求的工業(yè)、汽車、通信等領(lǐng)域。

梁先生表示，ADI電源領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展主要著眼于三個(gè)維度：小尺寸、高效率、低EMI。針對(duì)工業(yè)、汽車、通信等領(lǐng)域的發(fā)展，ADI在電源管理方面都有很多創(chuàng)新的技術(shù)和產(chǎn)品。

ADI電源產(chǎn)品中國(guó)區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)梁再信

（一）工業(yè)領(lǐng)域

梁先生表示，ADI在電源領(lǐng)域約40%的業(yè)務(wù)都來(lái)自工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。當(dāng)前，工業(yè)4.0引領(lǐng)者工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展，也催生了工業(yè)領(lǐng)域許多新的需求，如：更多的實(shí)時(shí)控制、軟件可配置的I/O、監(jiān)控和設(shè)備健康管理等。工業(yè)4.0要求工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品具有更高的靈活性、更高的效率、更強(qiáng)的通信能力、更高的安全性和更高的可靠度。而所有這些產(chǎn)品都需要電源，梁先生表示，ADI在電源領(lǐng)域諸多的創(chuàng)新科技將為加速工業(yè)4.0的到來(lái)提供支持。

理想二極管

二極管是電源電路中非常常見的器件，已經(jīng)出現(xiàn)了幾十年。但是，對(duì)于高電流的應(yīng)用來(lái)講，用普通的二極管會(huì)有很多的弊端，主要是兩方面：首先二極管是有壓差的，一個(gè)二極管在工作的時(shí)候，壓降大概0.3到0.7伏，當(dāng)流過(guò)較大電流時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生較大的功耗，此時(shí)它的散熱是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。還有一個(gè)缺點(diǎn)，因?yàn)槎O管是有壓差的，所以輸出電源要低，在很多系統(tǒng)上這個(gè)效率是非常低的。

為此，ADI推出了一個(gè)系列的器件，通過(guò)一個(gè)控制器去控制一個(gè)MOS管，去實(shí)現(xiàn)一個(gè)二極管的功能，這個(gè)二極管可以有單個(gè)、雙個(gè)及橋式的。這個(gè)二極管最大的好處是什么？梁先生表示，理想二極管的推出是通過(guò)對(duì)MOS管電路的控制，能夠達(dá)到非常低的壓差，因?yàn)镸OS管的導(dǎo)通電阻是非常低的，這個(gè)能夠大幅度降低功率損失。這樣優(yōu)化的好處一是可以減少功率的損耗，第二是系統(tǒng)的壓差可以得到極大的縮減，功率器件不需要散熱了，同時(shí)提供了系統(tǒng)的可靠性，增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的效率。

Silent Switcher

梁先生表示，在工業(yè)領(lǐng)域，EMI是繞不開的問題，我們無(wú)法想象在一個(gè)大批量機(jī)器人的工廠，因?yàn)镋MI的問題，系統(tǒng)死機(jī)了，造成的影響是非常巨大的。系統(tǒng)死機(jī)的原因有很多種，其中電磁兼容的干擾就是一個(gè)重要的原因。所以在傳統(tǒng)電源上我們做了一系列的創(chuàng)新和探索，我們推了一個(gè)系列產(chǎn)品叫Silent Switcher，這個(gè)電源的設(shè)計(jì)是從工程物理的角度做了一個(gè)突破和創(chuàng)新。

電源的EMI是最難抑制的，可能會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，ADI在考慮從工程物理的角度去解決這個(gè)問題，在芯片設(shè)計(jì)上做了兩個(gè)反向的電優(yōu)化，從物理學(xué)的定義來(lái)講，兩個(gè)反向的回路最大的好處是產(chǎn)生的磁力線是閉合的，對(duì)外界EMI的干擾就會(huì)小很多，這是基本的物理學(xué)的定理。

通過(guò)一系列工藝的優(yōu)化，我們可以得到一個(gè)非常好的EMI性能，就是基本上不需要做任何太多的優(yōu)化，都可以滿足CISPR25 EMI的標(biāo)準(zhǔn)。在中國(guó)市場(chǎng)推廣的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)在機(jī)器人、工業(yè)控制領(lǐng)域，甚至在汽車領(lǐng)域，大部分客戶對(duì)這個(gè)技術(shù)都非常感興趣，因?yàn)樵谶^(guò)去基本所有工業(yè)客戶，或者汽車客戶，光是要解決EMI的認(rèn)證問題都要通過(guò)半年的時(shí)間去做整改，通過(guò)之后才可以上市。Silent Switcher技術(shù)的出現(xiàn)，幫我們客戶節(jié)省了大半年的時(shí)間。

隔離電源

工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，會(huì)有很多高壓和低壓同時(shí)存在的應(yīng)用，混合系統(tǒng)在同一個(gè)板級(jí)，這時(shí)，高壓和低壓的隔離就是一個(gè)非常常見的問題。傳統(tǒng)的應(yīng)用中，靠變壓器作輸出反饋，電路結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，電路的可靠性較難保證。

梁先生介紹，ADI推了一個(gè)新的概念：一個(gè)非常好的隔離電壓控制器，一個(gè)控制器，一個(gè)變壓器，沒有反饋和光耦。輸出也非常簡(jiǎn)單，一個(gè)二極管一個(gè)濾波電容。該控制器輸出的調(diào)整率，從0 mA到400 mA，輸出即使沒有傳統(tǒng)的反饋，輸出也可以做到0.5%的精度，效率也達(dá)到90%以上，這在隔離電源的領(lǐng)域是一個(gè)突破和挑戰(zhàn)。梁先生表示，ADI做了非常多的工作，就是如何通過(guò)變壓器的波形去計(jì)算和分析輸出負(fù)載的變化，能夠讓系統(tǒng)輸出維持一定的穩(wěn)定度,它綜合的可靠性和穩(wěn)定性已經(jīng)大幅度提升了，這是ADI在工業(yè)領(lǐng)域的推動(dòng)技術(shù)的一個(gè)創(chuàng)新。

Power uModule

從工業(yè)來(lái)講，現(xiàn)在工業(yè)設(shè)計(jì)的密度和板卡的復(fù)雜程度越來(lái)越高，而且在工業(yè)設(shè)計(jì)里面，人機(jī)界面、控制、回路、軟件的可靠性、系統(tǒng)的穩(wěn)定性，花的功夫會(huì)越來(lái)越多，如何降低客戶在工業(yè)領(lǐng)域和板卡設(shè)計(jì)時(shí)的難度，加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)的迭代速度，如何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？

一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)對(duì)工程師來(lái)講是非常麻煩的，梁先生介紹到， 10年前出了電源模塊比較劃時(shí)代的產(chǎn)品，今天在全世界也是非常普遍的技術(shù)，把過(guò)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(jiǎn)單拿過(guò)來(lái)用就可以了，效率也非常高。

在工業(yè)領(lǐng)域，小體積是ADI在推動(dòng)的一個(gè)方向，如其中一個(gè)案例LTM4622，該器件尺寸是6.25mmX6.25mm，提供非常好的性能和輸出。ADI在工業(yè)領(lǐng)域推了一系列不同的組合，像LTM4668，最大特點(diǎn)是高度集成，其尺寸是6.25mmX6.25mm，但是厚度只有2.1mm。電壓在電流反饋的模式，對(duì)整個(gè)環(huán)路做控制，把不同的輸出并聯(lián)在一起，可以得到不同電流的組合，對(duì)工程師來(lái)講，這是非常靈活的應(yīng)用和組合。電源模塊在ADI的電源產(chǎn)品里是非常全的系列。

（二）汽車領(lǐng)域

近兩年，汽車領(lǐng)域應(yīng)用是集成電路領(lǐng)域的重要熱點(diǎn)。ADI與原Linear在汽車領(lǐng)域的技術(shù)與產(chǎn)品有很高的互補(bǔ)性?，F(xiàn)在的ADI，在自動(dòng)駕駛及汽車領(lǐng)域有哪些獨(dú)門武器呢？

超低噪聲電源

梁先生表示：在自動(dòng)駕駛和汽車領(lǐng)域，最重要的一個(gè)關(guān)鍵詞就是安全。無(wú)人駕駛技術(shù)、無(wú)人工廠、駕駛輔助系統(tǒng)都跟人類安全息息相關(guān)。這里面有很多核心的關(guān)鍵技術(shù)，在激光雷達(dá)、普通雷達(dá)、相關(guān)的測(cè)量測(cè)控單元，這幾個(gè)方向是未來(lái)自動(dòng)駕駛和無(wú)人機(jī)非常核心和關(guān)鍵的平臺(tái)。

因?yàn)槔走_(dá)和激光雷達(dá)所要探索的精度和性能、穩(wěn)定性是非常非常重要的。所以ADI針對(duì)雷達(dá)領(lǐng)域、射頻、高頻的應(yīng)用，推出了全世界噪聲最低的幾款電源，LT3042、LT3045，噪聲雷達(dá)只有0.8微伏。梁先生介紹到，對(duì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的鋰電池，500毫安的時(shí)候，噪聲大概是2.7微伏；干電池的噪聲比鋰電池的噪聲要高，因?yàn)閮?nèi)阻不太一樣。ADI所推出LDO的比現(xiàn)在看到的電池的噪聲還要小。正是這樣技術(shù)的推動(dòng)和發(fā)展，令我們?cè)谧詣?dòng)駕駛這樣的領(lǐng)域能夠提供更好的性能和可靠性，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當(dāng)然，在無(wú)人駕駛和智能工廠中，全新的Silent Switcher技術(shù)也是可以用得到的，它對(duì)EMI也是非常敏感的。

PoDL

梁先生介紹，”ADI在汽車級(jí)的應(yīng)用里面做了一些新的考慮和嘗試，在汽車的總線里面，車的走線，連接器，布線，會(huì)有非常多的電纜，有兩種類型的電纜，一種是可供電的，另外是做通信的，在ADI的大家庭里面，有推過(guò)一個(gè)A2B，就是整個(gè)汽車音頻，把聲音傳遞到車上的每個(gè)單元。我們也推了一個(gè)新的概念，PoDL，我們發(fā)起和主導(dǎo)了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，意思就是Power Over Data Line。PoDL的意義就是如何通過(guò)車身的總線去傳遞所需的能源，我們一直在推動(dòng)節(jié)省電纜的數(shù)量，我們相信未來(lái)車身的以太網(wǎng)，PoDL有可能變成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，我們認(rèn)為這是新的機(jī)會(huì)和轉(zhuǎn)折，因?yàn)檫@有別于傳統(tǒng)汽車的概念?！?/p>

12V/48V串聯(lián)

在汽車領(lǐng)域，汽車的變遷中，功率管理、汽車電源還有移動(dòng)系統(tǒng)，都是非常重要的。ADI提供了什么呢？大家都知道電動(dòng)汽車最重要的一點(diǎn)是BMS，對(duì)汽車的電子單元去做監(jiān)控的時(shí)候，如果汽車的電池不均衡，需不需要做主動(dòng)均衡？我們有LTC3300，我們有LT8584，對(duì)汽車的點(diǎn)做均衡，讓電動(dòng)汽車能夠駕駛得更安全。還有另外一個(gè)熱點(diǎn)，過(guò)去傳統(tǒng)的油車的電瓶是12伏的，以前它是OK 的，但現(xiàn)在面臨非常大的挑戰(zhàn)。音箱系統(tǒng)動(dòng)轍就是1500瓦的功率，還有一堆的移動(dòng)設(shè)備，功率也越來(lái)越大，比如剛才說(shuō)二極管的問題，二極管的壓力也非常大，各大車廠在探討一個(gè)問題，能不能從12伏直接提升到48伏？這樣電流可以降低原來(lái)的25%，提升功率的同時(shí)，還可以把安全性做得更好。我們解決什么問題呢？把一個(gè)48伏的電池組和12伏的電池組連接起來(lái)，可以雙向的去做供電。48伏發(fā)電，可以降壓給12伏的充電，可以保證整個(gè)轎車任何一個(gè)電瓶出現(xiàn)問題的時(shí)候，都可以解決系統(tǒng)的問題。

這是我們提供的一個(gè)系統(tǒng)，2.5千瓦的轉(zhuǎn)換效率，能夠提供非常好的穩(wěn)定性，這個(gè)在新一代48伏的汽車?yán)锩妫彩欠浅?biāo)準(zhǔn)的配制，雙向的轉(zhuǎn)換。

（三）通信

梁先生表示，通信特別是現(xiàn)在5G的通信有幾個(gè)挑戰(zhàn)，第一是高功率密度，第二是高轉(zhuǎn)換效率，第三是高可靠性。

梁先生表示，效率非常重要，因?yàn)橛蠱OS管和電感的存在，所以電源一定是有損耗的,一定不能做到100%的效率，從30年前到近兩年，電源的效率慢慢的提高，但大概到94%的時(shí)候就推不動(dòng)了。電感的損耗可以降下來(lái)，但是MOSFET管的損耗會(huì)增加，很難超過(guò)94%、95%的轉(zhuǎn)換效率。

ADI過(guò)去幾年研發(fā)了一個(gè)沒有電感的變換器LTC7820，開關(guān)頻率不高的時(shí)候，電感感知就大，損耗就比較大，ADI開發(fā)了一個(gè)新的技術(shù)，就是沒有電感的開關(guān)電源，用電容通過(guò)4個(gè)MOS管去做電壓的變換，在2.8X2.8cm的面積上，可以輸出48V到24V，500W。在全范圍可以做到99%的效率。

在通信里面還有另外一個(gè)應(yīng)用，離不開高速的基帶的數(shù)據(jù)處理，ADI也針對(duì)這樣的應(yīng)用，出了一系列的電源模塊，在這種基站和通信系統(tǒng)里面，跟工業(yè)領(lǐng)域的模塊有點(diǎn)不同，在通信里面我們推的電源模塊主要是帶PSM的，有數(shù)字接口，可以通過(guò)處理器，當(dāng)一個(gè)通信系統(tǒng)意外死機(jī)的時(shí)候，里面有黑匣子一樣的設(shè)備可以把死機(jī)前一瞬間的電源每一路的工作狀態(tài)記錄下來(lái)，電壓、電流、溫度等等，方便通信系統(tǒng)在恢復(fù)時(shí)對(duì)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。所以ADI有一系列的產(chǎn)品是符合通信應(yīng)用的，比如4677可以雙路，可以用系統(tǒng)去控制，讀取它的狀態(tài)。4678是剛發(fā)布的，雙路50A，單路25A,不同狀況下可以做到94.5%左右的轉(zhuǎn)換效率，帶數(shù)字的接口，可以進(jìn)行監(jiān)控和控制。