電源可以說(shuō)無(wú)處不在，我們對(duì)之再熟悉不過(guò)。在工業(yè)中，一個(gè)完整的生產(chǎn)周期內(nèi)電源雖不顯山露水，但卻無(wú)處不在，是生產(chǎn)的基礎(chǔ)，在生產(chǎn)全過(guò)程中不可或缺。要論起電源的高低來(lái)，恐怕很多人的回答都是千篇一律的“安全、可靠”。然而，安全可靠都是最終的表象，真正決定電源好壞是更深層次的要素，這里面的學(xué)問(wèn)可大著呢！

近日，gongkong®受邀參加ADI高性能創(chuàng)新電源技術(shù)研討會(huì)，聽(tīng)了現(xiàn)場(chǎng)專家的介紹，恍然覺(jué)悟電源原來(lái)還有這么多說(shuō)道兒。而且，ADI電源產(chǎn)品的智能化程度也是非常讓人驚訝的。

“三個(gè)維度”護(hù)航工業(yè)4.0

ADI電源產(chǎn)品中國(guó)區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)梁再信（Lorry）在談及占據(jù)ADI電源業(yè)務(wù)超過(guò)40%的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域時(shí)，一開(kāi)場(chǎng)便總結(jié)說(shuō)，“工業(yè)4.0真正的本質(zhì)和基礎(chǔ)，考慮更多的是如何提供實(shí)時(shí)的控制、軟件可配制的I/O，以及所有這些設(shè)備的可靠性、安全性和健康運(yùn)行等?！?/p>

工業(yè)4.0應(yīng)用要實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)率需要滿足柔性、效率、通信、安全性、可靠性等方面的創(chuàng)新需求。而所有工業(yè)產(chǎn)品的應(yīng)用都離不開(kāi)電源。在高功效、小體積、低EMI（電磁干擾）這三個(gè)維度，ADI能夠提供強(qiáng)有力的支持以及一系列創(chuàng)新產(chǎn)品來(lái)滿足不同工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域電源的安全性和可靠性要求。

在工業(yè)領(lǐng)域，EMI是繞不開(kāi)的問(wèn)題。尤其是現(xiàn)在的工廠大批量引進(jìn)機(jī)器人作業(yè)，更容易因?yàn)镋MI問(wèn)題而出現(xiàn)系統(tǒng)死機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)，造成巨大的損失。

對(duì)于很難實(shí)現(xiàn)的電源超低EMI這一點(diǎn)，Lorry舉例了采用Silent Switcher技術(shù)的最新一代LT8614芯片，從工程物理的角度做了突破和創(chuàng)新，它不僅通過(guò)兩個(gè)反向的電流環(huán)路優(yōu)化磁場(chǎng)閉合路徑，同時(shí)通過(guò)系統(tǒng)環(huán)路優(yōu)化將SW上升沿的振鈴控制得非常小，再加上其高度優(yōu)化的封裝工藝，不再用金線去綁定內(nèi)核，而是用導(dǎo)裝的方式縮減電流板，其EMI相當(dāng)?shù)?。除此之外，它還極大降低了紋波，解決了噪聲問(wèn)題，將系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性都能做得很棒。

在中國(guó)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)Silent Switcher技術(shù)都非常感興趣，因?yàn)樵谶^(guò)去，幾乎所有工業(yè)客戶或者汽車客戶，光是要解決EMI的認(rèn)證問(wèn)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)，能夠節(jié)省大半年的時(shí)間。

為了處理在特別的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)所電壓波動(dòng)大的情況，ADI還特別推出了非常寬電壓的隔離電源（如上圖，其電源寬為20V到540V）。同時(shí)為了減小工業(yè)客戶和板卡設(shè)計(jì)空間，ADI還設(shè)計(jì)出高集成度電源模塊。這可以節(jié)省客戶在器件的采購(gòu)、生產(chǎn)的可靠性以及物料上的成本。例如高度集成的LTM4668，尺寸僅6.25mm×6.25mm×2.1mm（長(zhǎng)×寬×高）。

讓高低壓轉(zhuǎn)換變得高效、簡(jiǎn)單

工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)有高壓和低壓，混合系統(tǒng)在同一個(gè)板級(jí)，如何隔離高壓和低壓？離不開(kāi)開(kāi)關(guān)電源。下圖是標(biāo)準(zhǔn)的隔離電源的框圖，圖示的原理已經(jīng)用了幾十年，2500伏、3000伏靠變壓器做輸出的反饋。這樣的電路電源十分復(fù)雜，光維會(huì)衰減，性能及可靠性也會(huì)隨之降低。

對(duì)此，ADI推出了一個(gè)新的概念，通過(guò)一個(gè)控制器和一個(gè)變壓器來(lái)組成隔離電壓控制器，省去反饋和光耦，輸出就會(huì)變得非常簡(jiǎn)單。一個(gè)二極管一個(gè)濾波電容，實(shí)現(xiàn)了輸出的調(diào)整率從0毫安到400毫安，即使沒(méi)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)。

為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，ADI做了很多工作，例如如何通過(guò)變壓器的波形去計(jì)算和分析輸出負(fù)載的變化，保證系統(tǒng)輸出維持一定的穩(wěn)定度。這樣的穩(wěn)定電路，原來(lái)需要五六十個(gè)隔離電源，如今一個(gè)非常簡(jiǎn)單的電路只需要10個(gè)隔離電源，可見(jiàn)它綜合的可靠性和穩(wěn)定性已經(jīng)大幅度提升，這是ADI在工業(yè)領(lǐng)域推動(dòng)技術(shù)的一個(gè)創(chuàng)新。

工業(yè)領(lǐng)域覆蓋的電源需要幾十伏，如果在倉(cāng)儲(chǔ)等電壓波動(dòng)大的特別場(chǎng)所，ADI也有應(yīng)對(duì)方案。ADI寬電壓的隔離電源基本上可以覆蓋所有工業(yè)場(chǎng)的電壓，范圍寬達(dá)20伏到540伏。

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，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)的迭代速度呢？把過(guò)去非常復(fù)雜的電源系統(tǒng)集成在一個(gè)模塊里，將隔離電源的技術(shù)和集成電路分裝的工藝組合，做出了隔離的電源模塊，在保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性的前提下，簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

Lorry表示，從工業(yè)領(lǐng)域來(lái)講，上述這些優(yōu)良的集成電路封裝工藝和模塊化技術(shù)能幫助ADI的客戶靈活地設(shè)計(jì)系統(tǒng)，進(jìn)一步提升在系統(tǒng)上的安全性和可靠性，使得ADI的工業(yè)產(chǎn)品也更加穩(wěn)定。

值得一提的是，去年3月份ADI公司完成了與LINEAR公司的合并，不僅在公司層面，兩家公司的合并締造了高性能模擬技術(shù)的公司，在電源的細(xì)分領(lǐng)域更是強(qiáng)上加強(qiáng)。合并后兩家公司電源產(chǎn)品超過(guò)了一萬(wàn)之多，ADI公司推出了“POWER BY LINEAR”電源子品牌，旨在通過(guò)創(chuàng)新的高性能電源技術(shù)，幫助用戶解決設(shè)計(jì)中棘手的挑戰(zhàn)。（文／gongkong陳佳利）