|
您還記得LTC嗎？電源芯片重量級廠商Linear Technology Corporation，曾用中文名凌力爾特，于2017年3月被Anolog Devices Inc.（ADI）收購。如今，LTC不復(fù)存在，而Power by Linear成為ADI公司電源產(chǎn)品的一個品牌。近日，ADI公司在京召開了電源產(chǎn)品與技術(shù)媒體見面會，該公司電源產(chǎn)品中國區(qū)市場總監(jiān)梁再信先生向我們介紹了Power by Linear電源產(chǎn)品的最新狀況和行業(yè)應(yīng)用動態(tài)。 收購LTC之前，ADI公司就擁有寬泛的電源產(chǎn)品線。兩家公司合并之后，公司目前的電源產(chǎn)品型號有一萬多種，是全球第二大電源管理產(chǎn)品供應(yīng)商。這些產(chǎn)品的應(yīng)用集中在工業(yè)、汽車和通信行業(yè)，三者加起來占總營收的80%以上。 梁再信先生介紹說，小尺寸、高效率和低EMI是電源產(chǎn)品最重要的三個指標(biāo)，也是Power by Linear產(chǎn)品競爭力的體現(xiàn)。此次，他從一萬多種產(chǎn)品中選出若干具有代表性的加以介紹，它們分別針對工業(yè)、汽車和通信這三個重點市場，其中有些技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，而有些技術(shù)的應(yīng)用才剛剛起步。 工業(yè)應(yīng)用 梁先生介紹的Power by Linear在工業(yè)中的應(yīng)用包括理想二極管、靜默開關(guān)電源、無光耦隔離電源和電源模塊。 1. 理想二極管。我們知道，整流二極管帶有零點幾伏特的壓差，這會造成一定的功率損耗。電流越大，損耗越大，同時產(chǎn)生大量的熱量，需要散熱片來解決散熱問題。ADI的方法是通過控制器去控制MOS管來實現(xiàn)理想二極管的功能。MOS管的導(dǎo)通電阻非常低，能夠大幅降低功率損失。 
2. 靜默開關(guān)電源。為解決開關(guān)電源EMI對其他設(shè)備的干擾問題，ADI推出了一種“靜默開關(guān)電源”（Silent Switcher）。他們在芯片設(shè)計上做了兩個反向的電磁優(yōu)化，它們所產(chǎn)生的磁力線是閉合的，所以對外界EMI的干擾就會小很多，可以滿足CISPR25的EMI標(biāo)準(zhǔn)。在機器人、工業(yè)控制乃至汽車領(lǐng)域，該技術(shù)都可以幫助客戶節(jié)省數(shù)月的EMI認(rèn)證時間。
在降低EMI的同時，Silent Switcher還大幅降低了輸出紋波，在2A或者2MHz時候，紋波只有5mV左右，讓系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性更好。還有，該產(chǎn)品可以采用兩層PCB板達(dá)到CISPR25的EMI標(biāo)準(zhǔn)，簡化設(shè)計并降低成本。 3. 無光耦隔離電源。傳統(tǒng)的光耦隔離電路復(fù)雜，減少光耦隔離電路的使用，系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性可以大幅度提升。這里最重要的是隔離電壓控制器，它通過變壓器的波形去計算和分析輸出負(fù)載的變化，使得系統(tǒng)輸出維持一定的穩(wěn)定度。這種電路的輸出也可以做到0.5%的精度，效率可達(dá)到90%以上。
4. 可配置的電源模塊�？s減電源電路板尺寸、簡化電路設(shè)計是電源模塊給工程師們帶來的好處。Power by Linear的這些電源模塊采用電流反饋模式，用戶可以把不同的輸出并聯(lián)在一起以得到不同電流的組合，極大地方便了用戶選擇。
汽車應(yīng)用 汽車是Power by Linear電源技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域，涵蓋自動駕駛、汽車電氣化、電池平衡、照明等方方面面。 1. 用于雷達(dá)的超低噪聲LDO。我們知道，自動駕駛離不開雷達(dá)和激光雷達(dá)等測距器件。這些器件關(guān)乎行駛安全，對供電的要求十分嚴(yán)苛。ADI的幾款超低噪聲、超高PSRR LDO性能非常突出，其輸出電能的純凈度甚至超過鋰離子電池。另外，前文提到的Silent Switcher技術(shù)也可用于自動駕駛，它的EMI也非常低。
2. 數(shù)據(jù)線供電（Power over Data Line, PoDL）。PoDL是ADI發(fā)起和主導(dǎo)的一個標(biāo)準(zhǔn)，通過車身的總線去傳遞設(shè)備所需的能源，這樣可以節(jié)省非常多的電纜施工和重量，提高系統(tǒng)可靠性，降低施工的難度。
3. LED前照燈智能驅(qū)動器。目前某些高端汽車的前照燈由多個LED組成，每個燈單獨控制。汽車在行駛時系統(tǒng)可以通過總線控制LED控制矩陣，自動把相應(yīng)位置的LED燈關(guān)掉，在繼續(xù)照亮其余部分道路的同時不會晃到對面的車輛和行人。
4. 48V/12V雙向升降壓控制器。由于汽車內(nèi)的用電設(shè)備越來越多，功率越來越大，傳統(tǒng)的12V蓄電池顯得越來越吃力。為此，有些車型選擇增添一個48V蓄電池。因為目前的車載設(shè)備都是針對12V電壓設(shè)計的，短期內(nèi)不可能完成從12V向48V的過渡，所以很可能出現(xiàn)48V/12V雙電池共存的狀況。LTC3871是一個雙向DC-DC轉(zhuǎn)換器，當(dāng)任一蓄電池欠電時另一方都可以對其充電。
5. 理想二極管橋。把前文提到的理想二極管從單個擴展到四路，這樣可以得到非常低的功率損耗，不需要散熱片，得到非常高的可靠性和效率。這項技術(shù)是ADI在汽車領(lǐng)域的新探索。
6. 浪涌抑制器。該器件可以替代笨重的TVS的技術(shù)，以更小的體積來保護汽車上的電子設(shè)備免受浪涌的沖擊破壞。以LTC4380-2為例，它可以保護汽車?yán)走_(dá)模塊，靜電電流非常小，覆蓋的電壓范圍非常大，可達(dá)600V，而且能提供反向保護，非常適合電動汽車環(huán)境下的應(yīng)用。
通信應(yīng)用 以5G網(wǎng)絡(luò)為代表的現(xiàn)代通信技術(shù)給電源技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。例如，中國三家移動運營商的5G蜂窩設(shè)備將共享一個鐵塔，這需要電源系統(tǒng)提供非常高的功率密度和可靠性�？紤]到散熱問題，電源的效率也必須非常高。Power by Linear提供一系列的產(chǎn)品來應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。 1. 無電感開關(guān)電源。我們知道，開關(guān)電源在低頻下工作時電感的尺寸和能耗較大，而在高頻情況下則開關(guān)損耗較大，所以開關(guān)電源的效率曾經(jīng)在很長時間內(nèi)無法突破94%。為解決這個問題，LTC7820采用了無電感方案。這個48V到24V的500W開關(guān)電源效率可達(dá)99%，無需強制通風(fēng)，無需散熱器。 然而，LTC7820僅能實現(xiàn)半倍的電壓轉(zhuǎn)換，即48V到24V再到12V。一個折中的方案是，將無電感方案與有電感方案混搭，這樣就可以實現(xiàn)任意的輸出電壓，而總體效率也可以接受。
2. 理想二極管熱插拔控制器。通信系統(tǒng)通常需要兩個48V熱插拔電源以實現(xiàn)備份。前文提到Power by Linear的理想二極管具有非常低的壓差和非常高的效率，用它來實現(xiàn)熱插拔能夠讓通信系統(tǒng)獲得比以前更好的穩(wěn)定性。
3. 數(shù)字電源系統(tǒng)管理。一個通信系統(tǒng)中會包含CPU、FPGA、DSP等各種負(fù)載器件。電源系統(tǒng)管理（PSM）提供精確的電壓和上電次序，可以測量并記錄電壓、電流、功率、溫度等參數(shù)，方便通信系統(tǒng)在斷電后恢復(fù)時對系統(tǒng)進行分析，甚至可以支持遠(yuǎn)程調(diào)試和遠(yuǎn)程監(jiān)控。PSM在通信板卡測試時非常方便：電腦發(fā)出一個指令就可以讓每一路電壓都上調(diào)或下調(diào)百分之幾，以此來測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
4.以太網(wǎng)供電（PoE）。以太網(wǎng)供電即前文提到的數(shù)據(jù)線供電的一種，它通信領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛�，F(xiàn)在，小基站的功率越來越大，對電能的需求越來越強，所以對以太網(wǎng)供電的能力提出了新的要求。ADI的以太網(wǎng)供電方案可以做到150W，滿足更多的通信需求。
|
