面向智能化和物联网的电源解决方案

计划中很重要的两个概念和工业市场有关，第一个就是智能化，智能能源和智能电网。“十二五”中重点建设的智能电网给了企业很多商机，特别是在电网的输电和配电环节，对ADI来说是重点的垂直市场。第二个就是物联网的概念，所谓物联网就是把很多的传统器件，包含工业器件，连接到数字化和互联网这个平台上来。所以，在工业自动化上，ADI会有比原来更多的投资，会看到更多的增长。

ADI公司市场经理张鹏先生表示，ADI针对物联网新近推出了AD9361无线收发模拟前端。AD9361是一款高性能、高度集成的RF Agilelranscelver—捷变收发器。该器件的可编程性和宽带能力使其成为多种收发器应用的理想选择。该器件集RF前端与灵活的混合信号基带部分为一体，集成频率合成器，为处理器提供可配置数字接口，从而简化设计导入。AD9361工作频率范围为70 MHz至6.OGHz，涵盖大部分特许执照和免执照频段，支持的通道带宽范围为不到200kHz至56MHz。该器件可以用于small cell/Femtocell等微基站的设计。便于安装调试以实现工厂自动化。

ADI对于智能化工厂的产品主要在工业组网上。ADI可提供从4～20mA、RS-232、RS-485、CAN、LVDS等多种工业通讯协议的芯片，可以支持隔离与非隔离、工业温度范围、含DC-DC隔离电源等技术：还有一些支持短距离无线通讯技术，提供高性能的、可涵盖不同频段的射频芯片；另外对于工业以太网技术，ADI也在新的处理器中加以考虑。这些芯片都给工业组网带来很大的便利。

Intersil：电源技术已在物联网的推广

日用电子产品的智能化和联网最终将使物联网成为一个价值数十亿美元的商机。但物联网现在仍是一个不成熟的终端市场，需要针对各种终端设备的互联标准和完善的软件生态系统。但有几点是明确的；移动电话是物联网的主要推动因素，它是访问由互联终端设备提供的数据中枢，另外我们需要大量骨干基础设施来支持不断增加的网络负载和数据存储。从更大的背景来看，据估计移动通信量将在五年内（到2017年）增加12倍。到2017年，联网设备的数量有望达到地球人口数量的三倍之多。

Intersil在电源管理领域的专长是许多物联网应用的重点所在。随着系统功能的增加，电源效率变得尤为重要，电源管理成为目前最重大的设计挑战之一。通过在过去十年间所累积的核心设计能力，Intersil的创新能够为最挑剔的应用节省功率。我们已经将该知识产权转化为能显著延长电池续航时间的新产品。例如，ISL98611是首款将显示电源和背光LED驱动器集成于单个芯片的电源管理IC。它显著增进了这两项功能的效率，使智能手机电池续航时间增加一小时或更长时间。这对用于集中收集各种始终在线的物联网应用程序来说至关重要。

对于像Intersil这样的半导体公司而言，物联网的骨干很有可能成为最具挑战性和富有成果的应用领域之一。电源的有效设计就是要克服既要使网络高效运行，又要保持其冷态并且仍然维持系统的可靠性和高密度之间的矛盾。

随着互联的物联网终端设备越来越多的得到了最大的关注，行业开始充分理解这些终端设备对带宽和存储需求的影响，物联网所需的基础设施数量和节点增加也同样受到了同等程度的重视。就网络的这两个方面而言，Intersil的电源技术已在物联网的推广方面发挥着关键作用。

金升阳：新能源汽车DC-DC发展趋势

新能源汽车主要包括插电式混合动力汽车、纯电动汽车等。与传统汽车相比，这些新能源汽车更多地需要DC/DC转换器对电压进行转换、逆变。新能源汽车DC/DC转换模块的技术走势主要是基于终端客户的需求。目前，除了TS16949体系要求汽车电子企业满足汽车终端客户需求外，各大车企还制定了自己的汽车企业标准。

广州金升阳科技有限公司FAE高级工程师奉启珠表示，终端客户比较关注以下几个方面的技术发展趋势：

（1）工作环境要求：因为电机等发热器件的原因，工作环境温度较高，要求DC/DC转换器操作环境温度从常规的85度至少升级到105度，最终要求125度；可以参考IS016750环境可靠性标准。

（2）输入电压：在汽车点火时，车载电池电压会跌落，导致DC/DC转换器启动电压低于常规电压的输入范围，例如12V电池设计为6.5-18V（常规为9-18V）；

（3）抗震性：汽车行驶的路面可能不平，因此要求DC/DC转换器抗振动性强。一般要求10-55Hz，10G，30Min.along X，Y andZ。

（4）EMC：因为汽车内部的电气设备非常多，靠近人体，且人在车内的停留时间长，因此对于电磁兼容性要求极高。这块可以参考的标准也非常多，如：IS0 7637、IS0 11452，GB/T 17626. GB 13837。

（5）器件规范：汽车级DC/DC转换器内部使用的器件满足AEC-Ql00/101/200的测试规范。

金升阳是最早在混合动力汽车和电动汽车市场发力的DC/DC转换器厂商，自2008年开始，金升阳就与海外一线汽车厂商合作开发汽车级DC/DC转换器，积累大量研发设计、生产制造、应用与失效分析经验，产品和方案都非常成熟稳定可靠，得到了市场的认可，这些都不是短时间能够做到的。例如：电机控制器解决方案

使用温度-40℃～+105℃

隔离电压3000VAC、隔离电容lOpF

正负输出：15V/-8.OV

高容性负载能力，支持峰值电流正负5A

开环设计无过冲

输出短路保护自恢复

除此之外，金升阳为新能源汽车行业提出BMS产品解决方案、空调控制器ECU解决方案和智能充电机解决方案等较为典型的隔离式DC/DC转换器解决方案，汽车产品的可靠性要求高、需求各异，具体设计时多与FAE沟通，可以借鉴很多应用经验，规避应用风险，提升整个系统的可靠性。

Altera：下一代PRGA的供电挑战

作为电子系统的心脏器件，电源一直以来都是应用市场关注的焦点。电源的发展方向可以归结为三方面：小型化；高效、高可靠性；智能化或者数字化。其中数字化尤为重要。因为现在处理器的性能大大增强了，同时其电压数值也大大降低了。例如，以前一个FPGA的内核电压供电是2V或者1V，现在很多FPGA的核心电压只有0.9V或o.8v。如何确保电源稳压器能够输出如此低的电压值，同时又能够达到0.5%或者1%的电压稳压精度？挑战在于电压精度越来越难实现，例如1V电压，若达到0.5%精度，需要稳压的电压值只有5mV，很可能一个噪声（即纹波）就可能要达到5mV。而传统的模拟控制环境很难实现这么高的稳压精度，或者在时效上有一些误差。只有通过数字化的电源管理可以解决这一点。 例如，对于Altera第十代FPGA和嵌入式处理器来说，一个是对电流的要求越来越高，对功耗要求更低，二是高速系统对噪声控制更严格，三是随着工艺节点到达20nm和14nm后，电压在不断下降。

所谓数字电源，是在其中加入了数字的内核（例如DSP和处理器），有一个通信的接口和主处理器相连接，它可以和主处理器进行双向通信。而模拟电源使用的是模拟控制器。数字电源可能还有内存，内存事先储存了多个预先设置的配置。和传统的模拟的解决方案相比，它的效率更高，波纹更低，对瞬态响应速度更快。

Altera在其FPGA Enpirion电源解决方案中增加了30A PowerSoC DC-DC降压转换器。30A EM1130是其集成数字DC-DC降压转换器系列的第一款产品，为Altera的第10代FPGA提供电源管理功能，特别是Arria 10和Stratix 10FPGA内核以及收发器电源轨。Altera公司全球业务开发总监Patrick Wadden称，该产品也可以支持其他厂商的FPGA，还有一些高端的ASIC/SoC、嵌入式处理器、内存和SSD厂商等。

TI：组合方案可满足差异化需求数字电源

谈到数字电源，德州仪器（TI）非隔离电源全球市场总监JamesMacDonald说，数字电源的优势是可实现复杂的电压调节。一般分为数字电源控制器、带数字接口的电源稳压器，数字电源时序器和数字热插拔控制器等。TI的优势是有业内广泛的数字电源IC产品组合，并且有市场上唯一一款PMBus负载点稳压器，具有电流高达30A的集成式FET。

为了简化数字电源设计，近日，TI推出了数字电源BoosterPack，与TI的F28069 LaunchPad开发套件组合使用，即可简化对降压转换器的控制。其集成了C28x实时处理内核以及精密控制外设的TI F2806x MCU，由9V电压供电运行，消除了高电压系统开发的风险，并由powerSUITE图形化软件工具提供支持，可助力功率调节器、不间断电源、AC/DC电源和太阳能逆变器等数字应用。宽Vin DC/DC转换器

另外，TI还在模拟电源技术上不断突破，包括两款新的宽Vin（输入电压）DC/DC转换器。具体地，支持Fly-BuckTM功能的65V同步降压转换器号称业内首款，它在无需光耦合器（因无需光耦，因此英文是“Fly”）的情况下，仍可提供高达15W的隔离式偏置电源。作为Fly-Buck电源产品组合的部件之一，LM5160A提升了功率密度，并且以更高效和可靠的方式解决了工业和汽车应用中较高的功率需求。例如，LM5160A转换器特有无需环路补偿的恒定接通时间控制，并用快速瞬变响应支持高降压比。此外，相对于传统反激式解决方案，这款转换器也简化了设计工作。

零待机功耗：适合75W AC电源的PSR

电源适配器插在插座上，即使没有给手机、平板电脑等用电器充电，仍在耗电。因此，在高功率AC/DC电源的低待机功耗PSR（初级侧稳压）方案方面，现有初级侧稳压电源的主要设计局限在于：如何在保持低待机功率的情况下仍然保证较高的瞬变响应性能。为此，TI推出了业内首款可应用于75W功率的AC/DC反激式电源的零待机功耗控制器芯片集，待机功耗堪称业内最低。新的UCC28730初级侧稳压（PSR）反激式控制器具有700V启动开关和UCC24650唤醒监视器，可将电源效率提升到全新水平。它还支持5～24V输出电压，能够帮助设计人员为电视、家用电器、AC适配器、通风供热和空调系统（HVAC），以及楼宇自动化系统创造更小巧、更高效的电源。首款采用QFN封装的GaN半桥功率级

GaN被称为第三代半导体材料，相比于第一代Si和第二代GaAs等，GaN的优势是可以最大限度地提高功率密度。但是，过去基于GaN的电源设计面对的一大挑战是与驱动GaNFET有关的不确定性，以及由封装方式和设计布局布线所导致的寄生效应。为此，TI近日发布了业内首款80v半桥GaN FET模块LMG5200，是全集成GaN FET功率级原型机，可帮助电源设计人员迅速了解GaN的极致优势。此次原型机由位于四方扁平无引线（QFN）封装内的一个高频驱动器和两个采用半桥配置的GaN FET组成，使之非常易于设计，为空间有限且高频的工业应用和电信应用提供更高的功率密度和效率。

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