梁再信:三个维度解读Power By Linear电源创新新玩法

“十年前转换效率可以达90%多、现在转换效率还是90%多的电源,未来能玩什么?!”做电源的大概都会有这样的感慨和疑问,在近日由深圳市易维讯信息咨询有限公司主办的第七届中国ICT媒体产业论坛暨2018产业和技术展望研讨会上,ADI电源产品中国区市场总监梁再信(Lorry)从三个维度给出了ADI的不一样玩法。

整合了 Linear 的产品和 ADI 电源的产品的全新子品牌 Power by Linear, 未来考虑做什么?

“Form Factor、Efficiency 和 EMI,是未来 Power by Linear 最主要考虑的三点。”针对电源的未来技术发展趋势,Lorry 说到。而这三点,也正是电源技术目前最直面的挑战。

Form Factor

“要缩小电路板的尺寸,就要提高集成度。能不能做一个电源模块,让产品设计工程师能够专注于做系统级的设计,而不是花时间调试一个复杂的系统。这个电源模块能够节省30-100倍的元器件数量,系统可靠性也会得到提升。”这是 Lorry 分享的 Power by Linear 的第一个目标。

“四年前,我们的产品LTM4627,尺寸是15mm×15mm×4.92mm,现在我们的产品LTM4638,尺寸是6.25mm×6.25mm×5.02mm,这是 ADI 在电源模块上的一个趋势。未来能不能做的更小,是对工程工艺的挑战。”Lorry 在介绍 ADI 电源模块尺寸的发展历程时还透漏,“6.25mm不是 ADI 电源模块的最小尺寸,更小尺寸的将会在下半年或者明年发布。”

ADI 目前发布的产品中,有可以共用同样的散热器。但是传统的电源模块是不能满足要求的。如何能够跟主芯片分享散热器,是 Power by Linear的第二个目标。Lorry 说:“未来,超薄的电源模块将会是一个重要的发展趋势和方向。”

在这个目标中,除了要追求“超薄”,还有一个指标——超大电流,也是必须关注的。假如,使用FPGA,需要一个0.8V的Core电压,100A的输出电流,使用2012年推出的LTM4620,需要用4片,使用2016年推出的LTM4650,两片就可以了。还有办法再提高吗?据Lorry介绍,今年7月ADI将推出一款新产品,只要一片就可达到上述目的。

为什么可以做到100A呢?看看ADI电源模块经历的四代封装技术,或许你就知道啦~

Efficiency

效率,是全世界所有做电源的工程师面临的难题,因为电感不是理想电感。“能不能把电路里面的电感去掉呢?” ADI 电源部分的小伙伴们开始考虑这个问题……

于是就有了开关电容器 LTC7820,这是一款固定比例高电压高功率开关电容器 / 充电泵控制器,可从高达 72V 的输入电压实现一个 2:1 的降压比、从高达 36V 的输入电压实现一个 1:2 的升压比、或从高至 36V 的输入电压实现一个 1:1 的负输出转换比,系统效率可优化至超过 99%。

“虽然 LTC7820要求的电压转换是呈比例的才能维持99%的转化效率,但第二代产品,LTC7821 采用了一种把软开关充电泵拓扑与一个同步降压型转换器相结合的专有架构,以提供比传统开关架构更胜一筹的效率。” Lorry 在介绍LTC7821时特地强调了其独特的构架。

在典型的 48V 至 12V 转换应用中,当 LTC7821 的开关频率为 500kHz 时可获得高于 97% 的效率。而传统控制器只有以 500kHz 的 1/3 频率执行开关操作才能达到相同的效率。较高的开关频率允许使用较小的电感,从而实现较快的瞬态响应和较小的解决方案尺寸。

EMI

怎么样减少系统的噪声和干扰,EMI 是关键,而大部分的 EMI 问题都是从电源干扰来的。ADI 的开关电源Silent Switcher2 系列,EMI 指标可以做到非常低。

了解Silent Switcher技术的都清楚,这项本身不难,难的如何形成环路,在流动的时候是反方向的。从Lorry现场分享的剖面图来看,磁场因为反向,就是一个闭环的回路。ADI Silent Switcher 已经走到了第三代,要解决的问题是——如何在超小体积、高功率的情况下控制EMI,让EMI指标远远低于标准。

篇幅有限,就分享到这里~综合来讲,Power by Linear 未来会在“Form Factor、Efficiency 和 EMI”三个方面寻找突破,为大家提供一个非常强有力的电源技术平台,助你的产品超一切可能!

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