ADI牢牢占据高端电源管理领域,ADI在电源领域的多项创新

2016年7月，亚德诺半导体(ADI)宣布将斥资148亿美元购并凌力尔特，这一惊天收购震惊了业界，到2017年3月10日 ，凌力尔特正式并入ADI收购完成，整合后的ADI公司历史长达 87 年，企业估值（enterprise value）达到 300亿 美元，企业营业额达到 49亿 美元，其中 80% 的销售额来自于工业、通信和汽车三大领域。整合后的ADI员工达到了 15,000 位（这都是模拟领域的顶尖人才！），整合后的产品数量为 43,000 个，全球专利数量为 4,700 例；整合后全球的研发中心加起来多达 44 个！最重要的是整合后的电源产品品类超过1万种！通过收购，ADI牢牢占据高端电源管理领域！可以说这是一次不折不扣的双赢！是一个1+1＞2的合并！

合并完成一年多后，近日，ADI电源系统工程总监梁再信（Lorry Liang）先生结合具体产品与深圳媒体分享了合并后的ADI在电源领域的多项创新！

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合并后的公司给业界带来什么？

梁再信指出这一年发生很多变化，不管是5G还是汽车应用，都带来了非常多的机会，当然也有挑战，希望借助媒体把ADI关于电源系统发展的理念传递出去，影响到更多国内的工程师和其他业界朋友。

1、ADI的风格还是作为创新的技术引领者。

这是两个公司合并前思考的问题，也是公司的定位。2017年3月，LTC和ADI正式合并，两个公司80%的市场都在工业、通信和汽车。合并时，ADI有2万个器件，LTC有2.3万个器件，合并后总共有4.3万个器件，其中电源超过1万个器件。“因为Linear的电源产品足够强大和优秀，所以我们保留了一些Linear的元素，新的子品牌叫Power by Linear。在超过1万个的电源器件中，绝大部分是LTC延续过来的，原来ADI的电源占比10%左右。从ADI的战略布局来讲，因为收购了LTC，电源部分得到极大的补充和加强，让ADI的电源跃居全球第二。”他强调。

他表示Power by Linear基本围绕三个方向思考设计产品：一是怎么样减少芯片的尺寸和体积，现在产品的空间越来越紧、密度越来越高，怎么样在比较小尺寸的器件中提供很好的性能？二是效率，这也很重要，绿色能源，现在手机充电可以做到20几瓦，现在还有40瓦的快充，就是为了效率。如果效率不够，发热也会很严重。三是EMI也很重要。这几年的研发设计越来越重视EMI，过去并不是非常重视。EMI会带来很多意想不到的问题，比如系统稳定性、可靠性以及对其它器件的干扰以及其它器件对自身的干扰等。

“中国要提升战略布局，要提升工业制造能力，例如在工业4.0的背景下的产业提升，如果EMI做得不好就是空话。想象一下自动化工业机器人死机了，这是很可怕的事。”他指出。

2、关注新兴应用

将这1万种左右的电源器件进行分类，大约有18个大的产品系列。这些产品系列主要瞄准热门新兴领域，如自动驾驶、汽车电子、工业4.0、下一代通信和沉浸式消费体验等等。

这18类产品系列主要是：

电源管理、ASSP、充电、控制器、DrMOS、模块电源、Hotswap、监视器、POE、PSM/VR、电源路径、独立降压、混合DC/DC、LDO、升压、升降压、LED驱动和电源隔离器件等。

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几类重点应用的电源创新

1.工业4.0领域的电源创新

梁再信表示工业4.0对中国非常重要，也是智能制造的重要组成部分。制造能力的提升决定一个国家的发展速度。工业4.0里有非常多的考虑因素，不仅仅系统要足够灵活、有效率、互联互通，安全性、可靠性都非常重要。所有的工业应用场合一定离不开电源，电源是基础，如果电源都不稳定这个系统是很难稳定工作的。

Power by Linear产品的三个核心要素，高效率、小尺寸、EMI做得非常好，这是助力工业4.0发展的关键。

数据显示，半导体相关的设备投入中，中国2018、2019年的同比增长幅度都是非常大的，可以看出中国政府对于国内半导体产业的支持力度是非常大的。从全球来看，规模增长最大的是中国，韩国有点微跌，***持平，美国也是持平。

梁再信表示ADI产品可以全方位支持中国产业发展，不仅仅是传统的ADI信号链等器件，在所有的半导体生产、测试、封装的过程中都有很多设备需要用到电源，在这些设备中空间都非常紧凑，所以我们的电源模块有非常多的机会。我们的Power Module经过十年发展，已经有非常完整的产品序列，对半导体设备制造商都可以有很好的技术和产品支持，协助他们完成极具挑战的设计，实现小体积、高效率的产品设计。

2. Silent Switcher架构的创新

ADI的µModule稳压器采用了创新的Silent Switcher架构，它可以最大限度降低电磁兼容 (EMC) 和电磁干扰 (EMI) 辐射，梁再信指出Silent Switcher要解决问题是EMI和干扰的问题。

“我们在芯片的设计上有创新突破，普通的电源是单个电流回路，我们Silent Switcher芯片上是两个反向电流环，芯片自己的EMI水平就可以做得非常低，甚至不用特别优化就可以满足标准。”他解释道，”Silent Switcher经过不断的迭代、优化、升级，一直保持遥遥领先的状态。为了简化设计，我们做了一些测试和对比，比如说LT8609S。过去要解决EMI的问题，大部分的供应商会告诉你，用四层板、六层板加屏蔽、隔离等等，但ADI的Silent Switcher用两层板做一个标准设计就可以满足EMI的标准，甚至还有一些余量。当然用四层板更好，只是两层板已经可以满足工业级EMI标准。”

3.简化隔离设计

ADI还有一些创新，也是从简化设计和应用出发的。如工业线上会用到很小的隔离电源，传统隔离电源是否可以简化一下？基于这样的思考，我们推出一系列隔离电源产品，把过去传统的隔离电源产品极度简化。新的电路非常简单，就一个变压器，输出就是二极管和滤波电容，不需要其他反馈，同样可以把效率做得很高，输出稳定性做的非常好。“这是不同细节上的创新，怎么把别人能做到的事情做得效率更高、可靠性更好。也是我们的目标。我们也有一系列的包含变压器的高集成度隔离电源模块，可以给我们的工业客户直接使用。”他强调。

4、汽车电子领域的创新设计

ADI在安全气囊领域有超过25年的历史，是自动化和自动驾驶领域的安全专家。而Power by Linear产品在汽车领域都有非常多的应用，如Lidar、Radar、IMU、ECU、48伏系统、LED等热门领域等，2016年，ADI发布了业界最低噪声的LT3045，噪声比传统锂电池的噪声还少。测试数据显示，锂电池有2.7μV的噪声，而LT3045在同样电流下只有0.8μV噪声，1M以下PSRR值都在78个dB以上。我们电源产品有非常低的噪声和非常高的PSRR值，给Lidar、Radar供电的时候可以显著提升性能，使得整个系统的噪声是很小的，让整车和乘客更安全。

ADI还把Silent Switcher拓展到汽车领域，极大降低EMI也是汽车领域电源的要求，让车身系统更稳定。现在汽车里的电子部件越来越多，就要考虑EMI问题否则会影响车用设备的正常使用。

梁再信表示除了Silent Switcher，ADI也在考虑其他创新，比如PoDL, 即Power Over Data Line。在未来汽车里面，以太网是一个热点。通过类似ADI创新型方案A2B、C2B一样，PoDL即通过数据线供电，可以节省非常多的电缆施工和重量，提高可靠性，降低施工的难度，节省整车成本。

在汽车48V系统中也有ADI的创新--Power by Linear针对48V/12V系统有专门的应用方案：双向两相同步降压或升压型控制器LTC3871，当起动汽车或需要额外功率时，LTC3871允许两个电池同时为同一个负载供能，最高可实现97%的效率。48伏发电时，可以降压给12伏系统充电；如果有需要，12V还可给48V补电。除了LTC3871，我们同样有一系列产品可以支持这样48V/12V的转换。

5、通信领域的创新

通信领域的基站设计一直在想体积更小，效率更高、散热更好、可靠性更高迈进，ADI不断提升通信板卡的功率密度，以FPGA的0.8V内核电压、100A的输出电流为例，2010年需要12片LTM4601才可以做到100安培，2012年推出LTM4620，4片就可以达到100安培，LTM4630的时候需要3片，LTM4650的时候2片就可以。“最近，我们发布了LTM4700，拇指大小，1片就能做到100安培。”梁再兴指出。

除此之外，ADI在PoE供电、通信用Silent Switcher架构、支持热插拔方面有很多创新。

6.光通信领域的创新

光模块最大挑战是体积，如何在小体积中放入电源是更巨大的挑战。所以ADI的LTM4622和LTM4624体积非常小、非常薄，6.25mm×6.25mm×1.8mm的电源模块，过去在光通信领域有广泛的应用。当然，他透露ADI还在设计比6.25mm还要小的小封装电源模块，助推中国光通信的发展。

7.能量回收方面的创新

ADI在智能电网方面一直走在世界前列，在中国电网已经耕耘多年，不仅产品应用级别合作，甚至在芯片的定义级别、软件的算法级别都有合作，ADI一直是智能电表的主要供应商。在电网检测系统方面，ADI的FCI是其中的佼佼者，这里面有很多ADI的方案，从信号链、IC到其他都有。

“我们也在考虑一些新创新，比如如何从空间吸收和拿到一些能量。空间能量有很多种，最常见的就是太阳能，但太阳能面板体积比较大。还有一些能量如温差、振动，虽然看起来是很微弱、很弱小的能量，但能不能为我们所用是我们考虑的问题。”他补充说，“一是振动发电。我们有个换能器电源转换芯片LTC3588，配合小体积的换能器可以在0.25G的振动加速度和40赫兹的频率上产生200多微安的电流。”

在温差发电方面，据一个测试数据显示，一个3厘米×3厘米TEG连上LTC3108，可以产生3.3伏电压，在10度温差时大概有60微安的电流，200微瓦的功率，30度温差差不多有400微安的电流。如果一个可穿戴设备，环境温度25度身体温度35度，则10度温差产生的200微瓦可以使电子器件持续工作下去，就不用充电了。

“我们还在考虑如何改进温差发电转化技术，已有的能量采集IC能实现把20毫伏的微弱电压升到3.3伏，这已经是非常大的挑战了，但我们在考虑换能器能不能再突破一下。目前我们美国团队在思考如何把换能器功率提高，从200微瓦提高到400微瓦。”他指出，“ADI中国生意在全球中占比逐年上升，我们需要对市场提供更多的支持，为了配合国内工程师使用Power by Linear产品，我们提供了很多免费的工具如LTPowerCAD，可以做整个电路的规划以及做运算；生成的数据可以导入LTspice仿真工具做进一步的仿真，通信设备上需要电源管理做PSM，做系统的板级电源管理，我们有开发工具LTpowerPlay，传统ADI的电源产品也有一个仿真工具叫ADIsimPE。这4个软件都可以在ADI官网免费下载使用。”

他总结说，Power by Linear有3点想传递：一个是我们追求创新，实现很高的性能、合理的价格，让客户用得起，愿意跟着我们往前走、用最新的技术和设计。第二，我们尽可能在全世界范围内提供卓越的技术支持，让我们的客户用我们电源产品的时候能够简单易用，能获得相应的支持。第三，我们有全球最好的品质和可靠性，这是业内多年公认和经过验证的，LINEAR的品质是很好的，希望大家记住Power by Linear。