2016年7月,亞德諾半導體(ADI)宣布將斥資148億美元購并凌力爾特,這一驚天收購震驚了業界,到2017年3月10日 ,凌力爾特正式并入ADI收購完成,整合后的ADI公司歷史長達 87 年,企業估值(enterprise value)達到 300億 美元,企業營業額達到 49億 美元,其中 80% 的銷售額來自于工業、通信和汽車三大領域。整合后的ADI員工達到了 15,000 位(這都是模擬領域的頂尖人才!),整合后的產品數量為 43,000 個,全球專利數量為 4,700 例;整合后全球的研發中心加起來多達 44 個!最重要的是整合后的電源產品品類超過1萬種!通過收購,ADI牢牢占據高端電源管理領域!可以說這是一次不折不扣的雙贏!是一個1+1>2的合并!
合并完成一年多后,近日,ADI電源系統工程總監梁再信(Lorry Liang)先生結合具體產品與深圳媒體分享了合并后的ADI在電源領域的多項創新!
01
合并后的公司給業界帶來什么?
梁再信指出這一年發生很多變化,不管是5G還是汽車應用,都帶來了非常多的機會,當然也有挑戰,希望借助媒體把ADI關于電源系統發展的理念傳遞出去,影響到更多國內的工程師和其他業界朋友。
1、ADI的風格還是作為創新的技術引領者。
這是兩個公司合并前思考的問題,也是公司的定位。2017年3月,LTC和ADI正式合并,兩個公司80%的市場都在工業、通信和汽車。合并時,ADI有2萬個器件,LTC有2.3萬個器件,合并后總共有4.3萬個器件,其中電源超過1萬個器件。“因為Linear的電源產品足夠強大和優秀,所以我們保留了一些Linear的元素,新的子品牌叫Power by Linear。在超過1萬個的電源器件中,絕大部分是LTC延續過來的,原來ADI的電源占比10%左右。從ADI的戰略布局來講,因為收購了LTC,電源部分得到極大的補充和加強,讓ADI的電源躍居全球第二。”他強調。
他表示Power by Linear基本圍繞三個方向思考設計產品:一是怎么樣減少芯片的尺寸和體積,現在產品的空間越來越緊、密度越來越高,怎么樣在比較小尺寸的器件中提供很好的性能?二是效率,這也很重要,綠色能源,現在手機充電可以做到20幾瓦,現在還有40瓦的快充,就是為了效率。如果效率不夠,發熱也會很嚴重。三是EMI也很重要。這幾年的研發設計越來越重視EMI,過去并不是非常重視。EMI會帶來很多意想不到的問題,比如系統穩定性、可靠性以及對其它器件的干擾以及其它器件對自身的干擾等。
“中國要提升戰略布局,要提升工業制造能力,例如在工業4.0的背景下的產業提升,如果EMI做得不好就是空話。想象一下自動化工業機器人死機了,這是很可怕的事。”他指出。
2、關注新興應用
將這1萬種左右的電源器件進行分類,大約有18個大的產品系列。這些產品系列主要瞄準熱門新興領域,如自動駕駛、汽車電子、工業4.0、下一代通信和沉浸式消費體驗等等。
這18類產品系列主要是:
電源管理、ASSP、充電、控制器、DrMOS、模塊電源、Hotswap、監視器、POE、PSM/VR、電源路徑、獨立降壓、混合DC/DC、LDO、升壓、升降壓、LED驅動和電源隔離器件等。
02
幾類重點應用的電源創新
1.工業4.0領域的電源創新
梁再信表示工業4.0對中國非常重要,也是智能制造的重要組成部分。制造能力的提升決定一個國家的發展速度。工業4.0里有非常多的考慮因素,不僅僅系統要足夠靈活、有效率、互聯互通,安全性、可靠性都非常重要。所有的工業應用場合一定離不開電源,電源是基礎,如果電源都不穩定這個系統是很難穩定工作的。
Power by Linear產品的三個核心要素,高效率、小尺寸、EMI做得非常好,這是助力工業4.0發展的關鍵。
數據顯示,半導體相關的設備投入中,中國2018、2019年的同比增長幅度都是非常大的,可以看出中國政府對于國內半導體產業的支持力度是非常大的。從全球來看,規模增長最大的是中國,韓國有點微跌,***持平,美國也是持平。
梁再信表示ADI產品可以全方位支持中國產業發展,不僅僅是傳統的ADI信號鏈等器件,在所有的半導體生產、測試、封裝的過程中都有很多設備需要用到電源,在這些設備中空間都非常緊湊,所以我們的電源模塊有非常多的機會。我們的Power Module經過十年發展,已經有非常完整的產品序列,對半導體設備制造商都可以有很好的技術和產品支持,協助他們完成極具挑戰的設計,實現小體積、高效率的產品設計。
2. Silent Switcher架構的創新
ADI的μModule穩壓器采用了創新的Silent Switcher架構,它可以最大限度降低電磁兼容 (EMC) 和電磁干擾 (EMI) 輻射,梁再信指出Silent Switcher要解決問題是EMI和干擾的問題。
“我們在芯片的設計上有創新突破,普通的電源是單個電流回路,我們Silent Switcher芯片上是兩個反向電流環,芯片自己的EMI水平就可以做得非常低,甚至不用特別優化就可以滿足標準。”他解釋道,”Silent Switcher經過不斷的迭代、優化、升級,一直保持遙遙領先的狀態。為了簡化設計,我們做了一些測試和對比,比如說LT8609S。過去要解決EMI的問題,大部分的供應商會告訴你,用四層板、六層板加屏蔽、隔離等等,但ADI的Silent Switcher用兩層板做一個標準設計就可以滿足EMI的標準,甚至還有一些余量。當然用四層板更好,只是兩層板已經可以滿足工業級EMI標準。”
3.簡化隔離設計
ADI還有一些創新,也是從簡化設計和應用出發的。如工業線上會用到很小的隔離電源,傳統隔離電源是否可以簡化一下?基于這樣的思考,我們推出一系列隔離電源產品,把過去傳統的隔離電源產品極度簡化。新的電路非常簡單,就一個變壓器,輸出就是二極管和濾波電容,不需要其他反饋,同樣可以把效率做得很高,輸出穩定性做的非常好。“這是不同細節上的創新,怎么把別人能做到的事情做得效率更高、可靠性更好。也是我們的目標。我們也有一系列的包含變壓器的高集成度隔離電源模塊,可以給我們的工業客戶直接使用。”他強調。
4、汽車電子領域的創新設計
ADI在安全氣囊領域有超過25年的歷史,是自動化和自動駕駛領域的安全專家。而Power by Linear產品在汽車領域都有非常多的應用,如Lidar、Radar、IMU、ECU、48伏系統、LED等熱門領域等,2016年,ADI發布了業界最低噪聲的LT3045,噪聲比傳統鋰電池的噪聲還少。測試數據顯示,鋰電池有2.7μV的噪聲,而LT3045在同樣電流下只有0.8μV噪聲,1M以下PSRR值都在78個dB以上。我們電源產品有非常低的噪聲和非常高的PSRR值,給Lidar、Radar供電的時候可以顯著提升性能,使得整個系統的噪聲是很小的,讓整車和乘客更安全。
ADI還把Silent Switcher拓展到汽車領域,極大降低EMI也是汽車領域電源的要求,讓車身系統更穩定。現在汽車里的電子部件越來越多,就要考慮EMI問題否則會影響車用設備的正常使用。
梁再信表示除了Silent Switcher,ADI也在考慮其他創新,比如PoDL, 即Power Over Data Line。在未來汽車里面,以太網是一個熱點。通過類似ADI創新型方案A2B、C2B一樣,PoDL即通過數據線供電,可以節省非常多的電纜施工和重量,提高可靠性,降低施工的難度,節省整車成本。
在汽車48V系統中也有ADI的創新--Power by Linear針對48V/12V系統有專門的應用方案:雙向兩相同步降壓或升壓型控制器LTC3871,當起動汽車或需要額外功率時,LTC3871允許兩個電池同時為同一個負載供能,最高可實現97%的效率。48伏發電時,可以降壓給12伏系統充電;如果有需要,12V還可給48V補電。除了LTC3871,我們同樣有一系列產品可以支持這樣48V/12V的轉換。
5、通信領域的創新
通信領域的基站設計一直在想體積更小,效率更高、散熱更好、可靠性更高邁進,ADI不斷提升通信板卡的功率密度,以FPGA的0.8V內核電壓、100A的輸出電流為例,2010年需要12片LTM4601才可以做到100安培,2012年推出LTM4620,4片就可以達到100安培,LTM4630的時候需要3片,LTM4650的時候2片就可以。“最近,我們發布了LTM4700,拇指大小,1片就能做到100安培。”梁再興指出。
除此之外,ADI在PoE供電、通信用Silent Switcher架構、支持熱插拔方面有很多創新。
6.光通信領域的創新
光模塊最大挑戰是體積,如何在小體積中放入電源是更巨大的挑戰。所以ADI的LTM4622和LTM4624體積非常小、非常薄,6.25mm×6.25mm×1.8mm的電源模塊,過去在光通信領域有廣泛的應用。當然,他透露ADI還在設計比6.25mm還要小的小封裝電源模塊,助推中國光通信的發展。
7.能量回收方面的創新
ADI在智能電網方面一直走在世界前列,在中國電網已經耕耘多年,不僅產品應用級別合作,甚至在芯片的定義級別、軟件的算法級別都有合作,ADI一直是智能電表的主要供應商。在電網檢測系統方面,ADI的FCI是其中的佼佼者,這里面有很多ADI的方案,從信號鏈、IC到其他都有。
“我們也在考慮一些新創新,比如如何從空間吸收和拿到一些能量。空間能量有很多種,最常見的就是太陽能,但太陽能面板體積比較大。還有一些能量如溫差、振動,雖然看起來是很微弱、很弱小的能量,但能不能為我們所用是我們考慮的問題。”他補充說,“一是振動發電。我們有個換能器電源轉換芯片LTC3588,配合小體積的換能器可以在0.25G的振動加速度和40赫茲的頻率上產生200多微安的電流。”
在溫差發電方面,據一個測試數據顯示,一個3厘米×3厘米TEG連上LTC3108,可以產生3.3伏電壓,在10度溫差時大概有60微安的電流,200微瓦的功率,30度溫差差不多有400微安的電流。如果一個可穿戴設備,環境溫度25度身體溫度35度,則10度溫差產生的200微瓦可以使電子器件持續工作下去,就不用充電了。
“我們還在考慮如何改進溫差發電轉化技術,已有的能量采集IC能實現把20毫伏的微弱電壓升到3.3伏,這已經是非常大的挑戰了,但我們在考慮換能器能不能再突破一下。目前我們美國團隊在思考如何把換能器功率提高,從200微瓦提高到400微瓦。”他指出,“ADI中國生意在全球中占比逐年上升,我們需要對市場提供更多的支持,為了配合國內工程師使用Power by Linear產品,我們提供了很多免費的工具如LTPowerCAD,可以做整個電路的規劃以及做運算;生成的數據可以導入LTspice仿真工具做進一步的仿真,通信設備上需要電源管理做PSM,做系統的板級電源管理,我們有開發工具LTpowerPlay,傳統ADI的電源產品也有一個仿真工具叫ADIsimPE。這4個軟件都可以在ADI官網免費下載使用。”
他總結說,Power by Linear有3點想傳遞:一個是我們追求創新,實現很高的性能、合理的價格,讓客戶用得起,愿意跟著我們往前走、用最新的技術和設計。第二,我們盡可能在全世界范圍內提供卓越的技術支持,讓我們的客戶用我們電源產品的時候能夠簡單易用,能獲得相應的支持。第三,我們有全球最好的品質和可靠性,這是業內多年公認和經過驗證的,LINEAR的品質是很好的,希望大家記住Power by Linear。
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原文標題:萬里挑一!細說ADI的電源創新!
文章出處:【微信號:motorcontrol365,微信公眾號:電機控制設計加油站】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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