“工業(yè) 4.0 時代，在使用大量數(shù)據(jù)、設(shè)有各種傳感器的工廠中，電源的外形尺寸、效率、EMI這些性能指標(biāo)更為關(guān)鍵?！痹谂e行的工業(yè) 4.0 與智慧工業(yè)研討會上 ADI 電源產(chǎn)品中國區(qū)市場總監(jiān)梁再信（Lorry）如此說道。如果說工業(yè)4.0是一場革命，ADI以μModule技術(shù)為主的高性能電源正在推動基礎(chǔ)技術(shù)變革。

ADI 電源產(chǎn)品中國區(qū)市場總監(jiān)梁再信（Lorry）

作為高端工業(yè)智能領(lǐng)域的高性能模擬器件供應(yīng)商，ADI 認(rèn)為未來工業(yè)4.0的設(shè)備和裝置的智能化會越來越高，這時設(shè)備“是否夠靈活、效率是否夠高、溝通暢否、安全性以及可靠性”都是非常關(guān)鍵的性能要求。

ADI 致力于幫助客戶向工業(yè) 4.0 過渡的領(lǐng)域

毫無疑問，在設(shè)計一款應(yīng)用于工業(yè)4.0領(lǐng)域的產(chǎn)品時，上述的“靈活性、性能、溝通、安全性、可靠性”都是需要面臨的挑戰(zhàn)。對板卡研發(fā)工作人員來講，一個最不能忽視的產(chǎn)品就是“電源”，因為電源是工業(yè)4.0領(lǐng)域任何一款板卡的機電基礎(chǔ)。

為了滿足上述五點要求，ADI 針對工業(yè)4.0領(lǐng)域的電源創(chuàng)新主要考慮以下三個維度

效率，做到更加節(jié)能、提高效率，不斷突破極致

外形尺寸，在做出高性能電源的同時，減少PCB尺寸以及增加更多的功

EMI，不斷提高產(chǎn)品的可靠性、創(chuàng)新性，設(shè)計出更完美的噪聲處理方案

電源效率高，工業(yè)4.0設(shè)備的效率才會高

“效率是全世界所有做電源的工程難題。因為電感不可能是理想電感，MOS管也不可能是理想開關(guān)，這兩者都存在一定的損耗。為了提高效率，所以才有了開關(guān)電源的出場?！盠orry表示，十多年前我們的開關(guān)電源就已經(jīng)達到90+%的效率，跨不過的90%+但可以追求Efficiency的極致。

“為了減少外圍器件的體積，我們把開關(guān)頻率提高了。但是頻率的提升會導(dǎo)致開關(guān)的損耗越來越大，效率也很難提升，怎么辦?”Lorry自問自答提出這個難題，“電感作為儲能器件一定有轉(zhuǎn)換的效率問題，所以我們考慮去掉電路中的電感，ADI的LTC7820就是這樣一個沒有電感的開關(guān)電源?！?/p>

解決空間問題，選高集成度電源模塊產(chǎn)品

如果說工業(yè)4.0是一場革命，電源模塊的發(fā)展對ADI 來說也是一場革命，因為它在不斷的突破挑戰(zhàn)，在工藝方面完成了非常大的調(diào)整。ADI 的電源模塊對工業(yè)4.0領(lǐng)域來說，大大提升設(shè)備的靈活性、性能以及安全性。

要想做出高集成度的電源產(chǎn)品，電路板小尺寸、薄型化等是關(guān)鍵方向?！白龊秒娫茨K，讓產(chǎn)品設(shè)計工程師專注于做系統(tǒng)級設(shè)計，而不用花時間去調(diào)一個復(fù)雜的電源系統(tǒng)。”Lorry 表示這是電源模塊的關(guān)鍵點。他給出了下圖的某個系統(tǒng) IO 和內(nèi)核供電系統(tǒng)的示例，成功節(jié)省 30 到 100 個的元器件數(shù)量，而且整個系統(tǒng)的可靠性也會得到提升。

比如 ADI μModule?(微型模塊) 穩(wěn)壓器LTM4622，該產(chǎn)品采用纖巧的超薄型 6.25mm x 6.25mm x 1.82mm LGA 和 6.25mm x 6.25mm x 2.42mm BGA 封裝，封裝中內(nèi)置了開關(guān)控制器、功率 FET、電感器和支持組件，其高開關(guān)頻率和電流模式控制的運用可實現(xiàn)針對電壓和負(fù)載變化的非?？焖偎矐B(tài)響應(yīng)，而并不犧牲穩(wěn)定性。此外，四路 4A 電源模塊整列LTM4644， 輸出可通過并聯(lián)形成一個陣列以提供高達 16A 的電流能力，該電源模塊的高效率設(shè)計使每個通道能夠提供 4A 連續(xù) (5A 峰值) 輸出電流，僅需大容量的輸入和輸出電容器。

Silent Switcher ，低EMI開關(guān)電源

怎么樣減少系統(tǒng)的噪聲和干擾，EMI 是關(guān)鍵，而大部分的 EMI 問題都是從電源干擾來的。ADI 的開關(guān)電源Silent Switcher2 系列，EMI 指標(biāo)可以做到非常低。

如果你了解Silent Switcher技術(shù)，那你肯定清楚這項本身并不難，難的如何形成環(huán)路，在流動的時候是反方向的。從Lorry現(xiàn)場分享的剖面圖來看，磁場因為反向，就是一個閉環(huán)的回路。ADI Silent Switcher 已經(jīng)走到了第三代，要解決的問題是——如何在超小體積、高功率的情況下控制EMI，讓EMI指標(biāo)遠遠低于標(biāo)準(zhǔn)。

Low EMI意味著比較低的噪聲和紋波，對電源來說這很重要。

Silent Switcher 2 提供極低的電源紋波

“大家知道LDO就是為了降低紋波，而且也能提高效率。但電路板上還有一些給ADC用的基準(zhǔn)電源，它的噪聲也比較低。但基準(zhǔn)和LDO針對的應(yīng)用場景卻不一樣，前者追求初始精度和長期穩(wěn)定性，而后者則是追求怎樣去輸出大電流。”Lorry補充分析道。

據(jù) Lorry介紹，目前 ADI的 Silent Switcher2產(chǎn)品，效率可達93%，滿足 CISPR25 Class 5 EMI 的指標(biāo)，例如該系列產(chǎn)品中的 LT8609，即使僅僅使用簡單的2層板，也同樣能夠?qū)崿F(xiàn)很低的EMI表現(xiàn)。

除此之外，Lorry 還介紹了ADI 大電流超級電容器后備控制器和系統(tǒng)監(jiān)視器LTC3350以及備份電源LTC4041的典型應(yīng)用，其中LTC4041的一個典型的應(yīng)用就是針對工業(yè)4.0設(shè)備做掉電保護。

“提供最好品質(zhì)的可靠性產(chǎn)品，幫助你設(shè)計的系統(tǒng)得到最好的可靠性和長期的穩(wěn)定性。是 ADI給大家的承諾。”演講最后 Lorry說到。“ADI電源會為繼續(xù)提供創(chuàng)新、高性能的電源方案，為工業(yè) 4.0 的發(fā)展提供最好的技術(shù)支持?！?/p>