Tony Armstrong ADI公司電源產品營銷總監(jiān)

今天，我們與Tony Armstrong討論ADI公司如何應對電源領域的下一步挑戰(zhàn)。Tony Armstrong是ADI公司Power by Linear?產品部門的產品營銷總監(jiān)。他負責電源轉換和管理產品從上市到停產的所有事務。

去年，ADI公司并購了凌力爾特公司。結果是否像公司所聲稱的那樣“成為高性能模擬行業(yè)領先企業(yè)”？

不知你是否記得，2017年3月ADI公司正式接管凌力爾特公司時，Vincent Roche表示：“ADI公司和凌力爾特公司的合并將半導體行業(yè)最強的兩個業(yè)務公司和技術公司聯合起來。我們對工程有著卓越的共同追求，將高度互補的行業(yè)領先產品進行組合，有利于解決客戶在真實世界和數字世界交融時面臨的最難、最復雜的挑戰(zhàn)。我們?yōu)楣I(yè)、自動化和通訊基礎設施的客戶創(chuàng)設一個無可比擬的創(chuàng)新和支持伙伴。此次收購對我們的客戶、員工和行業(yè)意義深遠，我對此感到非常激動?！北M管自收購以來只有一年多時間，我們相信我們已經成為高性能模擬行業(yè)領先企業(yè)。

關于電源電子產品，你們的產品系列覆蓋了從電池管理和能量收集到功率控制和μModule?穩(wěn)壓器的廣泛應用。

你認為哪些細分市場現在最活躍，預計未來哪些細分市場會有重大增長？

ADI Power by Linear μModule產品是完整的系統化封裝電源解決方案，可最大限度地縮短設計時間，并解決電路板空間、散熱和密度等最常見問題。我們的μModule產品是完整的電源管理解決方案，在緊湊型表貼BGA或LGA封裝內集成DC-DC控制器、功率晶體管、輸入和輸出電容、補償元件和電感。利用μModule產品進行設計可以將完成設計過程所需的時間大幅減少多達50%，具體取決于設計的復雜程度。μModule穩(wěn)壓器系列將元件選型、優(yōu)化和布局等設計負擔從設計人員轉移到器件上，可縮短整體設計時間，減少系統故障，最終加快產品上市時間。與此同時，開關模式電源設計專家在全球范圍內呈減少趨勢，而產品上市時間壓力在加大。簡單且完整的解決方案有很多好處，適合需要成品電源保證首次就能正常工作的制造商。

PbL的μModule穩(wěn)壓器解決方案將分立式電源、信號鏈和隔離設計中常用的關鍵元件集成在緊湊的IC式外形尺寸中。在我們嚴格的測試和高可靠性流程的支持下，μModule產品系列簡化了功率轉換的設計和布局。

μModule系列產品涵蓋了廣泛的應用，包括終端負載穩(wěn)壓器、電池充電器、LED驅動器、電源系統管理（PMBus數字管理電源）和隔離式轉換器。作為高集成度解決方案且每個器件都提供PCB Gerber文件，μModule電源產品可在滿足時間和空間限制的同時提供高效率、高可靠性，某些產品還提供符合EN 55022 B類標準的低EMI解決方案。

隨著設計資源因為系統復雜性的提高和設計周期的縮短而變得緊張，關注重點落在了系統關鍵知識產權的開發(fā)上。這常常意味著電源被放到一邊，直到開發(fā)周期的后期才被顧及。由于時間很短，而且專業(yè)電源設計資源可能有限，要開發(fā)出尺寸盡可能小的高效率解決方案是很有壓力的。

μModule穩(wěn)壓器為此提供了理想的答案。此概念內部復雜，但外部簡單——既有開關穩(wěn)壓器的效率，又有線性穩(wěn)壓器的易設計性。認真負責的設計、PCB布局和元件選擇對于開關穩(wěn)壓器設計非常重要，很多經驗豐富的設計人員在職業(yè)生涯的早期聞到了電路板燃燒的獨特香味。當時間短或電源設計經驗不足時，現成的μModule穩(wěn)壓器可節(jié)省時間并降低項目風險。基于這里所說的所有特性和優(yōu)點，很容易明白為何μModule穩(wěn)壓器已成為我們發(fā)展最快的產品類別之一。

是否有某些細分市場和地區(qū)顯示出對電源電子產品的強勁需求？

目前，幾乎所有細分市場和地理區(qū)域都表現出對電源電子產品有很大需求。主要推動因素包括LTE 4G基礎設施建設、汽車電氣化以及對數據永不滿足的需求，這些需求推動業(yè)界建設更多數據中心并提高吞吐量。

舉個例子，我們來看車輛電氣化。新提出的汽車標準LV 148將二級48 V總線與現有12 V系統合而為一。48 V電源軌包括一個集成起動發(fā)電機(ISG)或皮帶起動發(fā)電機、48 V鋰離子電池以及一個雙向DC-DC轉換器，可從48 V和12 V電池組合提供高達10 kW的能量。該技術適用于傳統內燃機汽車、混合動力汽車和輕度混合動力汽車，可幫助汽車制造商滿足日益嚴格的二氧化碳排放目標。

在此新標準中，12 V總線將繼續(xù)為點火、照明、娛樂和音響系統供電。48 V總線將為主動式底盤系統、空調壓縮機、可調懸架和電動增壓器/渦輪增壓器供電，并且還將支持再生制動。增加的48 V總線預計很快就會出現在眾多量產型號上，它還能支持起動發(fā)動機，使起停操作更加順暢。此外，較高的電壓意味著需要較小的電纜橫截面，從而可以減小電纜尺寸和重量。

當今高端車輛的布線總長可能超過4千米。車輛將變得更像個人電腦，為各種即插即用設備創(chuàng)造了機會。平均而言，上下班的人每天有9%的時間是在汽車中度過。因此，將多媒體和遠程信息處理引入車輛便有機會提高生產率，并提供更多娛樂。48 V電池系統很快就會到來。據一些汽車制造商稱，基于48 V的電氣系統可使內燃機車輛的燃油經濟性提高10%至15%，從而減少二氧化碳排放。

此外，未來使用48 V/12 V雙系統的車輛將允許工程師集成獨立于發(fā)動機負荷運行的電動助推器技術，幫助提高加速性能。早已處于高級發(fā)展階段的壓縮機位于感應系統和中間冷卻器之間，使用48 V電壓旋轉渦輪機。

據市場專家稱，電源模塊在電源電子領域中增長率最高。你同意嗎？

是的，電源模塊目前正處于高增長率階段。其原因已在回答第2個問題時做過討論并闡明。

你對SiC、GaN、IEGT和寬帶隙等新技術持何立場？它們在不久的將來將會如何影響你們的電源電子產品？

很明顯，SiC和GaN技術將不斷發(fā)展并成為主流，未來具有巨大的增長潛力。關于這些產品領域，我們無法具體介紹我們所做的工作，只能說我們正在密切關注這些技術及其市場的增長潛力如何發(fā)展。如果我們知道我們能為某個領域提供強大的產品解決方案，我們將為此開發(fā)和設計高性能解決方案。

你們的首席執(zhí)行官Vincent T. Roche最近提到，“5G對ADI公司是巨大機遇”。你們的電源電子產品如何參與其中？

5G要比4G快上幾百倍。理論下載速度達到10 Gbps?？煽啃燥@著提高，且延遲大大減少。但我們真正關注的是5G的興起及其如何影響我們的生活。想象一下：幾秒內就能下載完一部4K分辨率的影片；虛擬現實與實際現實完全相同；

此外，想象一下500億臺設備始終開啟、始終連接的世界——所有設備都在運行，旨在實現更方便的通勤、更智能的家庭、更健康的身體、更真實的娛樂環(huán)境以及更安全的世界。這就是我們的5G未來。最可喜的是，目前正在設計和測試5G，我們離這樣的未來又更近了一步。美國國家儀器公司(NI)和ADI公司攜手開發(fā)5G——實現超越一切可能的創(chuàng)新和合作伙伴關系。美國國家儀器公司為工程師和科學家提供他們當今所需的創(chuàng)新工具，從而創(chuàng)建定義未來的開創(chuàng)性解決方案。用于5G研發(fā)的NI設計和測試儀器，更是此承諾的另一種表現。

例如，美國國家儀器公司的第二代矢量信號收發(fā)器(VST)系列產品。RF VST在單個雙槽PXI模塊中集成了多種儀器，包括RF信號發(fā)生器、RF信號分析儀和用戶可編程FPGA。類似地，基帶VST在雙槽模塊中集成了基帶IQ信號發(fā)生器、基帶IQ數字化儀和用戶可編程FPGA。兩種儀器采用獨特的設計，工程師可通過加快測量并降低固定設備成本來降低測試成本。

借助這種性能和重新編程能力，工程師可采用單個集成解決方案為多個蜂窩標準（3G、4G、LTE、5G以及wi-和Bluetooth?）開發(fā)測試和表征程序。由于第二代VST可通過軟件快速適應每個新標準，因此它可以明顯加快5G原型制作和測試開發(fā)工作。

所得效率和性能改善可減少測試時間并降低成本，同時加快最先進設計的面市速度。該產品在全球眾多大學和企業(yè)已成功實施，其中美國國家儀器公司的可編程儀器當前支持在大規(guī)模MIMO、毫米波、通道聲音和波形開發(fā)中實現5G NR（新型無線電）的原型制作。

且隨著5G繼續(xù)發(fā)展，第二代VST的性能和靈活性使其能夠適應不斷變化的標準，作為適應未來發(fā)展的可用測試儀應對未來嚴苛的5G挑戰(zhàn)。

ADI公司提供100多種元件，有助于大幅提升第二代VST性能并減小其尺寸。但是與這100種優(yōu)化解決方案相比，ADI與美國國家儀器公司之間的深入合作同樣重要。通過這種合作伙伴關系，ADI和NI可能探討第二代VST如何以行業(yè)所需的性能水平工作——同時ADI提供定制器件以滿足NI的確切規(guī)格要求。NI和ADI的器件均以迭代的方式進行性能測試和優(yōu)化，向NI提供與第二代VST集成的理想解決方案，同時洞察5G的性能需求。

你們在再生能源、電力基礎設施和電池供電便攜式設備等市場中的機會如何？

PbL制造全系列高性能電池充電器IC，支持所有可充電化學電池，包括鋰離子、鉛酸和鎳基電池，各類電池供電的便攜式產品均可使用。這些電池充電器IC采用線性或開關拓撲結構，在運行時完全自主，或者配合微控制器使用。充電電流最小10 mA，最大4 A，很容易實現。其他值得注意的特性包括電池預處理、熱調節(jié)、NTC接口以及具有SMBus或I2C接口的雙智能電池系統管理。這為汽車電池的維護與支持提供了一種很好的選擇，如果主電池斷開且需要通過無線系統進行緊急呼叫的話。

我們感興趣的另一個關鍵增長市場是綠色技術領域。任何針對節(jié)能或能量收集的產品都將迎來增長機會，并且不受當前市場情況影響。能源成本和環(huán)境問題，以及延長移動設備續(xù)航時間的需求，已導致廣泛應用十分重視功耗優(yōu)化。我們的節(jié)能產品能夠提高電源轉換效率、降低功耗并延長電池壽命。我們的LED驅動器支持新一代低功耗照明，適合從汽車、醫(yī)療儀器到筆記本電腦、辦公室照明的各種應用。我們的高效模擬解決方案在發(fā)展創(chuàng)新清潔技術市場（如太陽能和風能系統）方面將發(fā)揮重要作用。

你們?yōu)閷で箅娫措娮幼罴呀鉀Q方案的設計工程師提供什么樣的幫助？ADI公司WiKi怎么樣？

隨著我們客戶的設計資源因為系統復雜性的提高和設計周期的縮短而變得緊張，其關注重點落在了系統關鍵知識產權的開發(fā)上。這常常意味著電源被放到一邊，直到開發(fā)周期的后期才被顧及。由于時間很短，而且專業(yè)電源設計資源可能有限，要開發(fā)出尺寸盡可能小的高效率解決方案是很有壓力的。

對于客戶的這種電源需求，ADI公司PbL支持團隊是非常有用的外援。我們不僅提供現成的且經過驗證的解決方案，我們還有應用工程師可以根據需要為客戶制作完整的電源樹。除此之外，客戶還可以從我們的網站免費獲得很多軟件設計工具。以下是一些具體信息：

* LTpowerPlay?是一個強大的開發(fā)環(huán)境，支持ADI公司的電源系統管理產品，包括PMBus電源系統管理器和集成PSM的DC-DC電源轉換器。該軟件支持許多不同的任務，包括離線模式（沒有硬件）以便構建可在日后保存和重新加載的多芯片配置文件。

* LTpowerCAD?設計工具是一款完整的電源設計工具程序，可以大大簡化電源設計任務，通過ADI公司的μModule和單芯片DC-DC穩(wěn)壓器產品為特定于用戶應用的元件值和性能估計提供建議。該程序在整個設計過程中為用戶提供指導，從而減少設計工作并加快設計時間。

* ADIsimPE由SIMetrix/SIMPLIS驅動，是針對模擬和混合信號電路設計和開發(fā)而優(yōu)化的電路仿真套件。SIMetrix模式適合用來仿真通用非開關電路。它完全兼容Pspice?，適用于工業(yè)標準SPICE模型。SIMPLIS（仿真分段線性系統）模式可仿真開關電路的工作情況，相比標準SPICE極大地改善了穩(wěn)定性、速度和精度。它尤為適合開關電源、PLL和ADC/DAC應用。

* ADIsimPower?選擇器根據客戶的特定應用要求，比較超過300個電源管理器件和超過10種不同拓撲架構的解決方案。每個解決方案都考慮了IC、外部器件和工作條件，以匹配期望性能。

Tony，感謝你發(fā)表這些見解。似乎貴公司已準備好應對該行業(yè)所有領域的下一步挑戰(zhàn)。

作者簡介

Tony Armstrong是ADI公司Power by Linear產品部門的產品營銷總監(jiān)。他負責電源轉換和管理產品從上市到停產的所有事務。加入ADI之前，Tony在Linear Technology、Siliconix Inc.、Semtech Corp.、Fairchild Semiconductors和Intel擔任過營銷、銷售和運營方面的不同職位。他畢業(yè)于英格蘭曼徹斯特大學，獲得應用數學（榮譽）學士學位。