2016年7月,亞德諾半導(dǎo)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(yè)界,到2017年3月10日 ,凌力爾特正式并入ADI收購?fù)瓿桑虾蟮腁DI公司歷史長達 87 年,企業(yè)估值(enterprise value)達到 300億 美元,企業(yè)營業(yè)額達到 49億 美元,其中 80% 的銷售額來自于工業(yè)、通信和汽車三大領(lǐng)域。整合后的ADI員工達到了 15,000 位(這都是模擬領(lǐng)域的頂尖人才!),整合后的產(chǎn)品數(shù)量為 43,000 個,全球?qū)@麛?shù)量為 4,700 例;整合后全球的研發(fā)中心加起來多達 44 個!最重要的是整合后的電源產(chǎn)品品類超過1萬種!通過收購,ADI牢牢占據(jù)高端電源管理領(lǐng)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(tǒng)工程總監(jiān)梁再信(Lorry Liang)先生結(jié)合具體產(chǎn)品與深圳媒體分享了合并后的ADI在電源領(lǐng)域的多項創(chuàng)新!
01
合并后的公司給業(yè)界帶來什么?
梁再信指出這一年發(fā)生很多變化,不管是5G還是汽車應(yīng)用,都帶來了非常多的機會,當然也有挑戰(zhàn),希望借助媒體把ADI關(guān)于電源系統(tǒng)發(fā)展的理念傳遞出去,影響到更多國內(nèi)的工程師和其他業(yè)界朋友。
1、ADI的風格還是作為創(chuàng)新的技術(shù)引領(lǐng)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(yè)、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(chǎn)品足夠強大和優(yōu)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(xù)過來的,原來ADI的電源占比10%左右。從ADI的戰(zhàn)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(diào)。
他表示Power by Linear基本圍繞三個方向思考設(shè)計產(chǎn)品:一是怎么樣減少芯片的尺寸和體積,現(xiàn)在產(chǎn)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(xiàn)在手機充電可以做到20幾瓦,現(xiàn)在還有40瓦的快充,就是為了效率。如果效率不夠,發(fā)熱也會很嚴重。三是EMI也很重要。這幾年的研發(fā)設(shè)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(tǒng)穩(wěn)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(zhàn)略布局,要提升工業(yè)制造能力,例如在工業(yè)4.0的背景下的產(chǎn)業(yè)提升,如果EMI做得不好就是空話。想象一下自動化工業(yè)機器人死機了,這是很可怕的事。”他指出。
2、關(guān)注新興應(yīng)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(chǎn)品系列。這些產(chǎn)品系列主要瞄準熱門新興領(lǐng)域,如自動駕駛、汽車電子、工業(yè)4.0、下一代通信和沉浸式消費體驗等等。
這18類產(chǎn)品系列主要是:
電源管理、ASSP、充電、控制器、DrMOS、模塊電源、Hotswap、監(jiān)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(qū)動和電源隔離器件等。
02
幾類重點應(yīng)用的電源創(chuàng)新
1.工業(yè)4.0領(lǐng)域的電源創(chuàng)新
梁再信表示工業(yè)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(fā)展速度。工業(yè)4.0里有非常多的考慮因素,不僅僅系統(tǒng)要足夠靈活、有效率、互聯(lián)互通,安全性、可靠性都非常重要。所有的工業(yè)應(yīng)用場合一定離不開電源,電源是基礎(chǔ),如果電源都不穩(wěn)定這個系統(tǒng)是很難穩(wěn)定工作的。
Power by Linear產(chǎn)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(yè)4.0發(fā)展的關(guān)鍵。
數(shù)據(jù)顯示,半導(dǎo)體相關(guān)的設(shè)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(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的支持力度是非常大的。從全球來看,規(guī)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(chǎn)品可以全方位支持中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展,不僅僅是傳統(tǒng)的ADI信號鏈等器件,在所有的半導(dǎo)體生產(chǎn)、測試、封裝的過程中都有很多設(shè)備需要用到電源,在這些設(shè)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(jīng)過十年發(fā)展,已經(jīng)有非常完整的產(chǎn)品序列,對半導(dǎo)體設(shè)備制造商都可以有很好的技術(shù)和產(chǎn)品支持,協(xié)助他們完成極具挑戰(zhàn)的設(shè)計,實現(xiàn)小體積、高效率的產(chǎn)品設(shè)計。
2. Silent Switcher架構(gòu)的創(chuàng)新
ADI的μModule穩(wěn)壓器采用了創(chuàng)新的Silent Switcher架構(gòu),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(shè)計上有創(chuàng)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(huán),芯片自己的EMI水平就可以做得非常低,甚至不用特別優(yōu)化就可以滿足標準。”他解釋道,”Silent Switcher經(jīng)過不斷的迭代、優(yōu)化、升級,一直保持遙遙領(lǐng)先的狀態(tài)。為了簡化設(shè)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(yīng)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(shè)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(jīng)可以滿足工業(yè)級EMI標準。”
3.簡化隔離設(shè)計
ADI還有一些創(chuàng)新,也是從簡化設(shè)計和應(yīng)用出發(fā)的。如工業(yè)線上會用到很小的隔離電源,傳統(tǒng)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(chǎn)品,把過去傳統(tǒng)的隔離電源產(chǎn)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(wěn)定性做的非常好。“這是不同細節(jié)上的創(chuàng)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(yè)客戶直接使用。”他強調(diào)。
4、汽車電子領(lǐng)域的創(chuàng)新設(shè)計
ADI在安全氣囊領(lǐng)域有超過25年的歷史,是自動化和自動駕駛領(lǐng)域的安全專家。而Power by Linear產(chǎn)品在汽車領(lǐng)域都有非常多的應(yīng)用,如Lidar、Radar、IMU、ECU、48伏系統(tǒng)、LED等熱門領(lǐng)域等,2016年,ADI發(fā)布了業(yè)界最低噪聲的LT3045,噪聲比傳統(tǒng)鋰電池的噪聲還少。測試數(shù)據(jù)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(chǎn)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(tǒng)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(lǐng)域,極大降低EMI也是汽車領(lǐng)域電源的要求,讓車身系統(tǒng)更穩(wěn)定。現(xiàn)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(shè)備的正常使用。
梁再信表示除了Silent Switcher,ADI也在考慮其他創(chuàng)新,比如PoDL, 即Power Over Data Line。在未來汽車里面,以太網(wǎng)是一個熱點。通過類似ADI創(chuàng)新型方案A2B、C2B一樣,PoDL即通過數(shù)據(jù)線供電,可以節(jié)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(jié)省整車成本。
在汽車48V系統(tǒng)中也有ADI的創(chuàng)新--Power by Linear針對48V/12V系統(tǒng)有專門的應(yīng)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(xiàn)97%的效率。48伏發(fā)電時,可以降壓給12伏系統(tǒng)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(chǎn)品可以支持這樣48V/12V的轉(zhuǎn)換。
5、通信領(lǐng)域的創(chuàng)新
通信領(lǐng)域的基站設(shè)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(nèi)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(fā)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(gòu)、支持熱插拔方面有很多創(chuàng)新。
6.光通信領(lǐng)域的創(chuàng)新
光模塊最大挑戰(zhàn)是體積,如何在小體積中放入電源是更巨大的挑戰(zhàn)。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(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。當然,他透露ADI還在設(shè)計比6.25mm還要小的小封裝電源模塊,助推中國光通信的發(fā)展。
7.能量回收方面的創(chuàng)新
ADI在智能電網(wǎng)方面一直走在世界前列,在中國電網(wǎng)已經(jīng)耕耘多年,不僅產(chǎn)品應(yīng)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(yīng)商。在電網(wǎng)檢測系統(tǒng)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(chuàng)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(fā)電。我們有個換能器電源轉(zhuǎn)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(chǎn)生200多微安的電流。”
在溫差發(fā)電方面,據(jù)一個測試數(shù)據(jù)顯示,一個3厘米×3厘米TEG連上LTC3108,可以產(chǎn)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(shè)備,環(huán)境溫度25度身體溫度35度,則10度溫差產(chǎn)生的200微瓦可以使電子器件持續(xù)工作下去,就不用充電了。
“我們還在考慮如何改進溫差發(fā)電轉(zhuǎn)化技術(shù),已有的能量采集IC能實現(xiàn)把20毫伏的微弱電壓升到3.3伏,這已經(jīng)是非常大的挑戰(zhàn)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(nèi)工程師使用Power by Linear產(chǎn)品,我們提供了很多免費的工具如LTPowerCAD,可以做整個電路的規(guī)劃以及做運算;生成的數(shù)據(jù)可以導(dǎo)入LTspice仿真工具做進一步的仿真,通信設(shè)備上需要電源管理做PSM,做系統(tǒng)的板級電源管理,我們有開發(fā)工具LTpowerPlay,傳統(tǒng)ADI的電源產(chǎn)品也有一個仿真工具叫ADIsimPE。這4個軟件都可以在ADI官網(wǎng)免費下載使用。”
他總結(jié)說,Power by Linear有3點想傳遞:一個是我們追求創(chuàng)新,實現(xiàn)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(shù)和設(shè)計。第二,我們盡可能在全世界范圍內(nèi)提供卓越的技術(shù)支持,讓我們的客戶用我們電源產(chǎn)品的時候能夠簡單易用,能獲得相應(yīng)的支持。第三,我們有全球最好的品質(zhì)和可靠性,這是業(yè)內(nèi)多年公認和經(jīng)過驗證的,LINEAR的品質(zhì)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(chuàng)新!
文章出處:【微信號:motorcontrol365,微信公眾號:電機控制設(shè)計加油站】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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