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不復存在,而Power by Linear成為ADI公司電源產品的一個品牌。近日,ADI公司在京召開了電源產品與技術媒體見面會,該公司電源產品中國區市場總監梁再信先生向我們介紹了Power by Linear電源產品的最新狀況和行業應用動態。 收購LTC之前,ADI公司就擁有寬泛的電源產品線。兩家公司合并之后,公司目前的電源產品型號有一萬多種,是全球第二大電源管理產品供應商。這些產品的應用集中在工業、汽車和通信行業,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是電源產品最重要的三個指標,也是Power by Linear產品競爭力的體現。此次,他從一萬多種產品中選出若干具有代表性的加以介紹,它們分別針對工業、汽車和通信這三個重點市場,其中有些技術已經相當成熟,而有些技術的應用才剛剛起步。 工業應用 梁先生介紹的Power by Linear在工業中的應用包括理想二極管、靜默開關電源、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管來實現理想二極管的功能。MOS管的導通電阻非常低,能夠大幅降低功率損失。 2. 靜默開關電源。為解決開關電源EMI對其他設備的干擾問題,ADI推出了一種“靜默開關電源”(Silent Switcher)。他們在芯片設計上做了兩個反向的電磁優化,它們所產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標準。在機器人、工業控制乃至汽車領域,該技術都可以幫助客戶節省數月的EMI認證時間。 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,讓系統的可靠性、穩定性更好。還有,該產品可以采用兩層PCB板達到CISPR25的EMI標準,簡化設計并降低成本。 3. 無光耦隔離電源。傳統的光耦隔離電路復雜,減少光耦隔離電路的使用,系統的可靠性和穩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載的變化,使得系統輸出維持一定的穩定度。這種電路的輸出也可以做到0.5%的精度,效率可達到90%以上。 4. 可配置的電源模塊。縮減電源電路板尺寸、簡化電路設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。 汽車應用 汽車是Power by Linear電源技術的重要應用領域,涵蓋自動駕駛、汽車電氣化、電池平衡、照明等方方面面。 1. 用于雷達的超低噪聲LDO。我們知道,自動駕駛離不開雷達和激光雷達等測距器件。這些器件關乎行駛安全,對供電的要求十分嚴苛。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技術也可用于自動駕駛,它的EMI也非常低。 2. 數據線供電(Power over Data Line, PoDL)。PoDL是ADI發起和主導的一個標準,通過車身的總線去傳遞設備所需的能源,這樣可以節省非常多的電纜施工和重量,提高系統可靠性,降低施工的難度。 3. LED前照燈智能驅動器。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。汽車在行駛時系統可以通過總線控制LED控制矩陣,自動把相應位置的LED燈關掉,在繼續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。由于汽車內的用電設備越來越多,功率越來越大,傳統的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。因為目前的車載設備都是針對12V電壓設計的,短期內不可能完成從12V向48V的過渡,所以很可能出現48V/12V雙電池共存的狀況。LTC3871是一個雙向DC-DC轉換器,當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。這項技術是ADI在汽車領域的新探索。 6. 浪涌抑制器。該器件可以替代笨重的TVS的技術,以更小的體積來保護汽車上的電子設備免受浪涌的沖擊破壞。以LTC4380-2為例,它可以保護汽車雷達模塊,靜電電流非常小,覆蓋的電壓范圍非常大,可達600V,而且能提供反向保護,非常適合電動汽車環境下的應用。 通信應用 以5G網絡為代表的現代通信技術給電源技術提出了新的挑戰。例如,中國三家移動運營商的5G蜂窩設備將共享一個鐵塔,這需要電源系統提供非常高的功率密度和可靠性。考慮到散熱問題,電源的效率也必須非常高。Power by Linear提供一系列的產品來應對這些挑戰。 1. 無電感開關電源。我們知道,開關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損耗較大,所以開關電源的效率曾經在很長時間內無法突破94%。為解決這個問題,LTC7820采用了無電感方案。這個48V到24V的500W開關電源效率可達99%,無需強制通風,無需散熱器。 然而,LTC7820僅能實現半倍的電壓轉換,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。通信系統通常需要兩個48V熱插拔電源以實現備份。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,用它來實現熱插拔能夠讓通信系統獲得比以前更好的穩定性。 3. 數字電源系統管理。一個通信系統中會包含CPU、FPGA、DSP等各種負載器件。電源系統管理(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,方便通信系統在斷電后恢復時對系統進行分析,甚至可以支持遠程調試和遠程監控。PSM在通信板卡測試時非常方便:電腦發出一個指令就可以讓每一路電壓都上調或下調百分之幾,以此來測試系統的穩定性。 4.以太網供電(PoE)。以太網供電即前文提到的數據線供電的一種,它通信領域的應用越來越廣泛。現在,小基站的功率越來越大,對電能的需求越來越強,所以對以太網供電的能力提出了新的要求。ADI的以太網供電方案可以做到150W,滿足更多的通信需求。 |