ADI高性能創(chuàng)新電源技術(shù)研討會(huì)在京召開(kāi)
2018年8月23日,ADI高性能創(chuàng)新電源技術(shù)研討會(huì)在北京成功召開(kāi)。會(huì)議邀請(qǐng)到了ADI公司的電源技術(shù)專(zhuān)家梁再信先生,以及教育界的重量級(jí)嘉賓楊建國(guó)教授。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201809/391522.htm會(huì)議分為兩部分。一部分是由梁先生從市場(chǎng)的概念、技術(shù)的引導(dǎo)和公司未來(lái)的方向,給大家展現(xiàn)子品牌POWER BY LINEAR在ADI未來(lái)發(fā)展的方向。另一部分是由楊教授和大家講述自己從事模電教育事業(yè)的心得與體會(huì)。
POWER BY LINEAR
如果說(shuō)到ADI的電源,第一個(gè)概念就是秀得最多的那三個(gè)維度,小尺寸、非常高的效率,以及非常低的EMI,但那不是POWER BY LINEAR的全部,因?yàn)樵趦蓚€(gè)公司合并之后,第一次面對(duì)媒體和市場(chǎng)的時(shí)候,需要讓大家了解技術(shù)的熱點(diǎn)和亮點(diǎn)。
從整個(gè)市場(chǎng)來(lái)講,每個(gè)公司都會(huì)追逐熱點(diǎn)和市場(chǎng)新的機(jī)會(huì),最近幾年大家都耳熟能詳?shù)囊恍狳c(diǎn),比如說(shuō)區(qū)塊鏈、比特幣,或者虛擬貨幣、自動(dòng)駕駛、汽車(chē)電子的應(yīng)用,下一代的通信互聯(lián)技術(shù),還有中國(guó)現(xiàn)在說(shuō)得最多的“智能制造”還有“工業(yè)4.0”,還有很多沉浸式、體驗(yàn)式虛擬現(xiàn)實(shí)消費(fèi)類(lèi)的感受和體驗(yàn),以及醫(yī)療和相關(guān)的東西。這些熱點(diǎn)推動(dòng)了技術(shù)的發(fā)展,也是每個(gè)高科技公司都會(huì)發(fā)力、花時(shí)間去研究和追逐的,因?yàn)樵趧?chuàng)新領(lǐng)域里面才有無(wú)限的可能去拓展自己的版圖。
從兩個(gè)公司的合并來(lái)講,兩個(gè)公司的合并在工業(yè),通信和汽車(chē)上,是高度一致的推動(dòng)和重合的,因?yàn)檫@三個(gè)方面的要求和半導(dǎo)體公司的要求十分一致。要有非常好的可靠性、性能以及較長(zhǎng)時(shí)間和穩(wěn)定性的支持。從這三個(gè)維度來(lái)講,兩個(gè)公司的合并是因?yàn)榛趦蓚€(gè)公司在工業(yè)和汽車(chē)領(lǐng)域的專(zhuān)注,從電源這塊來(lái)講,因?yàn)長(zhǎng)INEAR的加入,增強(qiáng)了ADI在電源領(lǐng)域的實(shí)力和產(chǎn)品線。
所以,在過(guò)去介紹的三個(gè)維度,在這三個(gè)技術(shù)平臺(tái)上,有種類(lèi)眾多的旗艦,可以支持熱點(diǎn)的市場(chǎng)和領(lǐng)域。梁先生針對(duì)工業(yè)、通信、汽車(chē)和能四個(gè)方向,給大家介紹ADI是如何看待這個(gè)市場(chǎng),如何去做創(chuàng)新的。
1.工業(yè)
第一是工業(yè),在公司整個(gè)版圖中占的比例比較大,大概40%多的電源生意來(lái)自于工業(yè)領(lǐng)域。從工業(yè)4.0真正的本質(zhì)和基礎(chǔ)來(lái)講,考慮更多的是如何提供實(shí)時(shí)的控制,軟件可配制的I/O,還有所有這些設(shè)備的可靠性、安全性和健康,都非常重要。所以ADI對(duì)工業(yè)有自己獨(dú)特的理解。
上圖比較形象地展現(xiàn)了ADI在工業(yè)4.0上涉足的幾個(gè)方面,最重要的幾個(gè)點(diǎn),靈活度,效率,通信,安全性,可靠性等等,工業(yè)4.0涉及到的范圍和產(chǎn)品應(yīng)用是多方面的。就像剛才開(kāi)場(chǎng)時(shí)候說(shuō)的一樣,所有工業(yè)產(chǎn)品的應(yīng)用都離不開(kāi)一個(gè)基礎(chǔ),就是供電電源。以前提了這三個(gè)維度的技術(shù)方向,能夠提供非常強(qiáng)大的支持,推出一系列的產(chǎn)品去滿(mǎn)足不同應(yīng)用領(lǐng)域的要求。
理想的二極管。通過(guò)對(duì)MOS管電路的控制,能夠?qū)崿F(xiàn)拿到非常低的壓差。原因是MOS管的導(dǎo)通電阻非常低。這樣優(yōu)化有什么好處呢?一是可以減少功率的損耗,二是系統(tǒng)的壓差可以得到極大的縮減。這樣就可以拿到非常低的功率損耗,功率器件不需要散熱了。同時(shí)提供了系統(tǒng)的可靠性,增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的效率。
開(kāi)關(guān)電源。從工程物理的角度做了突破和創(chuàng)新,在芯片設(shè)計(jì)上做了兩個(gè)反向的電優(yōu)化。從物理學(xué)的定義來(lái)講,兩個(gè)反向回路最大的好處是產(chǎn)生的磁力線是閉合的,對(duì)外界EMI的干擾就會(huì)小很多。在新的芯片里面修改和改進(jìn)了功率,不再用金線去綁定內(nèi)核,而是用導(dǎo)裝的方式縮減電流板,能夠讓EMI降到最低。通過(guò)一系列工藝的優(yōu)化,可以得到一個(gè)非常好的EMI性能,基本上不需要做任何太多的優(yōu)化,都可以滿(mǎn)足CISPR25 EMI的標(biāo)準(zhǔn)。Silent Switcher技術(shù)的出現(xiàn),幫客戶(hù)節(jié)省了大半年的時(shí)間。
LT8610(11)是不帶Silent Switcher技術(shù)的芯片,這個(gè)頻率是非常高的。最新一代的8614,已經(jīng)把振鈴縮減得非常小?;谶@兩個(gè)方面的優(yōu)化,(+封裝工藝的優(yōu)化)可以讓這個(gè)系列的產(chǎn)品EMI做得非常低,基本上不需要去做EMI的整改都可以過(guò)。帶來(lái)另外一個(gè)好處,過(guò)去說(shuō)開(kāi)關(guān)電源的紋波是很大的挑戰(zhàn),看20年以前的產(chǎn)品,紋波基本上都是50、60毫伏,現(xiàn)在整個(gè)市場(chǎng)上的開(kāi)關(guān)電源,紋波還是要做到20、30個(gè)毫伏。但是,SilentSwitcher就帶來(lái)一個(gè)巨大的好處,在2安或者2MHz時(shí)候,紋波只有5毫伏左右。因?yàn)椴还馐强s減了EMI的問(wèn)題,還解決了噪聲的問(wèn)題,讓系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性做得更好。
在工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新,工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)有高壓和低壓,混合系統(tǒng)在同一個(gè)板級(jí),如何隔離高壓和低壓?離不開(kāi)開(kāi)關(guān)電源,這是非常標(biāo)準(zhǔn)的隔離電源的框圖,這個(gè)原理已經(jīng)用了幾十年,比如2500伏、3000伏,靠變壓器,做輸出的反饋。這樣的電路看起來(lái)好像沒(méi)有什么問(wèn)題,已經(jīng)用了幾十年,但是一個(gè)電源要做這么復(fù)雜,可靠性怎么保證?光維是會(huì)衰減的,性能不好了怎么辦?能不能通過(guò)技術(shù)把這部分東西通通拿掉?如果把這么多反饋機(jī)制都拿掉了,怎么保證輸出的穩(wěn)定性呢?這是可以解決的,ADI推了一個(gè)新的概念:一個(gè)非常好的隔離電壓控制器,一個(gè)控制器,一個(gè)變壓器,沒(méi)有反饋了,光耦也沒(méi)有了,輸出也非常簡(jiǎn)單,一個(gè)二極管一個(gè)濾波電容。性能怎么樣?還不錯(cuò),輸出的調(diào)整率,從0毫安到400毫安,輸出即使沒(méi)有傳統(tǒng)的反饋,輸出也可以做到0.5%的精度,這是一個(gè)很大的突破,效率也達(dá)到90%以上,這在隔離電源的領(lǐng)域是一個(gè)突破和挑戰(zhàn)。
從工業(yè)來(lái)講,現(xiàn)在工業(yè)設(shè)計(jì)的密度和板卡的復(fù)雜程度越來(lái)越高,而且在工業(yè)設(shè)計(jì)里面,人機(jī)界面、控制、回路、軟件的可靠性、系統(tǒng)的穩(wěn)定性,花的功夫會(huì)越來(lái)越多,如何降低客戶(hù)在工業(yè)領(lǐng)域和板卡設(shè)計(jì)時(shí)的難度,加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)的迭代速度,如何幫助客戶(hù)縮減電源電路板的尺寸和電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度?一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)對(duì)工程師來(lái)講是非常麻煩的,10年前ADI出了電源模塊比較劃時(shí)代的產(chǎn)品,今天在全世界也是非常普遍的技術(shù),把過(guò)去非常復(fù)雜的電源系統(tǒng)集成在一個(gè)模塊里,客戶(hù)不需要關(guān)注電源的噪聲、紋波,只需像LDO那樣簡(jiǎn)單拿過(guò)來(lái)用就可以了,效率也非常高。
做一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié),在工業(yè)領(lǐng)域來(lái)講,這些產(chǎn)品的出現(xiàn)能夠極大地幫助客戶(hù)比較靈活的設(shè)計(jì)系統(tǒng),在系統(tǒng)的安全性和可靠性上得到進(jìn)一步提升,不僅僅是因?yàn)楫a(chǎn)品性能的提升,同時(shí)也是因?yàn)楦叨鹊募苫嵘讼到y(tǒng)的綜合可靠性和穩(wěn)定性,讓我們工業(yè)的產(chǎn)品能夠更穩(wěn)定。
2.汽車(chē)
針對(duì)雷達(dá)和激光雷達(dá)的應(yīng)用,推出噪聲只有0.8微伏的LDO。其噪聲比現(xiàn)在看到的電池的噪聲還要小。正是這樣技術(shù)的推動(dòng)和發(fā)展,令A(yù)DI在自動(dòng)駕駛這樣的領(lǐng)域能夠提供更好的性能和可靠性,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當(dāng)然,在無(wú)人駕駛和智能工廠中,全新的Silent Switcher技術(shù)也是可以用得到的,它對(duì)EMI也是非常敏感的。
一個(gè)新的概念——PoDL。意思就是Power Over Data Line。在未來(lái)汽車(chē)?yán)锩?,以太網(wǎng)是汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)連接中的一個(gè)熱點(diǎn)??梢怨?jié)省非常多的電纜施工和重量,提高可靠性,降低施工的難度。PoDL的意義就是如何通過(guò)車(chē)身的總線去傳遞所需的能源。ADI一直在推動(dòng)節(jié)省電纜的數(shù)量,ADI也相信未來(lái)車(chē)身的以太網(wǎng),PoDL有可能變成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),這會(huì)是新的機(jī)會(huì)和轉(zhuǎn)折,因?yàn)檫@有別于傳統(tǒng)汽車(chē)的概念。
概念(啟燈式)大燈。每個(gè)燈是單獨(dú)控制的,為了解決汽車(chē)的安全性的問(wèn)題。汽車(chē)在道路上行駛的時(shí)候,系統(tǒng)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)的控制,通過(guò)總線,控制LED控制矩陣,然后把對(duì)應(yīng)車(chē)位置的那個(gè)LED燈給關(guān)掉。這樣做的好處是可以繼續(xù)照亮其余部分的道路,同時(shí)我不會(huì)晃到對(duì)面來(lái)的車(chē)和人。這個(gè)技術(shù),現(xiàn)在已經(jīng)推向市場(chǎng)了,考慮的是如何讓人類(lèi)能夠更安全地在未來(lái)自動(dòng)駕駛和自動(dòng)化程度越來(lái)越高的場(chǎng)合下,解決安全性的問(wèn)題。
12伏和48伏混合。把一個(gè)48伏的電池組和12伏的電池組連接起來(lái),可以雙向的去做供電。48伏發(fā)電,可以降壓給12伏的充電,可以保證整個(gè)轎車(chē)任何一個(gè)電瓶出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候,都可以解決系統(tǒng)的問(wèn)題。很難想象開(kāi)一輛車(chē),因?yàn)?8伏的系統(tǒng)沒(méi)電了,車(chē)就癱在那兒了,可以提高汽車(chē)運(yùn)行的可靠性。2.5千瓦的轉(zhuǎn)換效率,能夠提供非常好的穩(wěn)定性,這個(gè)在新一代48伏的汽車(chē)?yán)锩妫彩欠浅?biāo)準(zhǔn)的配制,雙向的轉(zhuǎn)換。
理想二極管的橋陣列。把理想二極管的技術(shù)從單個(gè)擴(kuò)展到四路,這樣可以得到非常低的功率損耗,不需要散熱片,有非常高的可靠性和效率。在汽車(chē)?yán)锩鏈囟仁欠浅4蟮奶魬?zhàn),因?yàn)楣β式档土耍瑴囟纫步档土?,重量也降低了,不需要加散熱片了?/span>
Surge Stopper。把瞬間脈沖的干擾電源能夠把尖的部分全部消掉,使其在設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。在汽車(chē)領(lǐng)域,讓系統(tǒng)更安全,當(dāng)電壓超過(guò)設(shè)定值的時(shí)候,整個(gè)系統(tǒng)能夠把所有高壓的部分全部消掉,留給后面的就是可控的電源工藝,這樣車(chē)身系統(tǒng)就能避免因?yàn)橐馔獾母蓴_損壞汽車(chē)上的組件,因?yàn)檫@和人的生命安全是息息相關(guān)的,這也是ADI在汽車(chē)安全上所做的創(chuàng)新和開(kāi)發(fā)。
剛才談到了,通過(guò)反饋控制、消除尖峰,ADI做了不同的探索,因?yàn)樾履茉雌?chē)的出現(xiàn),把電壓覆蓋更多的范圍,可以滿(mǎn)足600伏的電壓,這是很難的,但是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了,可以接受負(fù)壓,接反了不會(huì)燒,瞬間到600伏也不會(huì)壞掉,提升了性能應(yīng)用。
3.通信
從過(guò)去的GSM到2G、3G、4G,現(xiàn)在馬上推5G了,每一次通信的迭代,不管是射頻器件還是電源器件都有ADI的產(chǎn)品?,F(xiàn)在5G的時(shí)代,還有固網(wǎng)的光模塊、衛(wèi)星、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信,構(gòu)成了整個(gè)通信的回路。在通信領(lǐng)域的挑戰(zhàn)就是如何提高轉(zhuǎn)換的效率。
無(wú)電感的開(kāi)關(guān)電源。用電容通過(guò)4個(gè)MOS管去做電壓的變換,在2.8X2.8CM的面積上,可以輸出48伏到24伏,500W。優(yōu)點(diǎn)是效率非常高,可以做到99%的效率,還可以往12伏轉(zhuǎn),97%點(diǎn)多的效率,這是傳統(tǒng)電源做不到的。但是有一個(gè)缺點(diǎn),用電容來(lái)做能量的轉(zhuǎn)換,輸出是不可調(diào)壓的,你給我什么,我就給你二分之一的電源。好處是轉(zhuǎn)了24V的,有非常多的可選擇DRFG的開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換板上所有的應(yīng)用。壞處是需要穩(wěn)定電壓的時(shí)候但是沒(méi)有,怎么辦?
ADI做了新一代的產(chǎn)品7821,混合的變換器,它有什么特點(diǎn)呢?把一個(gè)用電容做能量傳輸?shù)碾娐泛蜆?biāo)準(zhǔn)的降壓電路整合起來(lái),變成一個(gè)混合的電路,還可以做到97%的效率。它的優(yōu)點(diǎn)是什么?電感可能只有標(biāo)準(zhǔn)電路電感的一半大小,因?yàn)樾枰鉀Q的問(wèn)題不是從48伏直接轉(zhuǎn),而是從24伏往下轉(zhuǎn),壓差沒(méi)有那么高了。所以用的電感的體積會(huì)小很多,效率在97%左右,在這么大的功率里面已經(jīng)算是非常好了。PC機(jī)的開(kāi)關(guān)電源,到87%、89%左右就算非常好的開(kāi)關(guān)電源了,該系統(tǒng)可以做到非常高的效率。
帶PAM的電源模塊,有數(shù)字接口,可以通過(guò)處理器,當(dāng)一個(gè)通信系統(tǒng)意外死機(jī)的時(shí)候,里面有黑匣子一樣的設(shè)備可以把死機(jī)前一瞬間的電源每一路的工作狀態(tài)記錄下來(lái),電壓、電流、溫度等等,方便通信系統(tǒng)在恢復(fù)時(shí)對(duì)系統(tǒng)做分析,甚至可以支持遠(yuǎn)程調(diào)試和遠(yuǎn)程監(jiān)控。
理想二極管,在通信里面免不得要做熱插拔,過(guò)去做插拔的時(shí)候,因?yàn)橥ㄐ欧浅V匾?,通信的背板?8伏的系統(tǒng)往往會(huì)用兩個(gè)電源,A電源和B電源,因?yàn)橐鰝浞?,避免掉鏈。兩個(gè)電源的合路怎么解決??jī)蓸O管在熱插拔的時(shí)候,把理想二極管的器件整合在一起,集合了理想二極管的優(yōu)點(diǎn),非常低的壓差,非常高的效率,支撐熱插拔的功能,能夠讓通信系統(tǒng)獲得比以前更好的穩(wěn)定性。
剛才說(shuō)到電源模塊,也提到PSM,就是帶數(shù)字接口的電源管理系統(tǒng),可以像飛機(jī)的黑匣子一樣記錄每一路電源的狀態(tài),電壓,電流,溫度等等,甚至可以控制輸出的電壓。所以在通信系統(tǒng)里面,PSM的功能過(guò)去不重視,但是近幾年越來(lái)越重視,在一個(gè)通信系統(tǒng)里面,電路非常多,通常一個(gè)大的板卡里面可能有十幾路的電源。當(dāng)系統(tǒng)不穩(wěn)定的時(shí)候,怎么知道是哪路出問(wèn)題呢?PSM就是很好的解決方案,可以對(duì)每一路進(jìn)行監(jiān)控。另外,因?yàn)橥ㄐ虐蹇ǖ墓ぷ鳝h(huán)境、穩(wěn)定性都不一樣,通信系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)是不一飲的,所以通信板卡在出廠的時(shí)候往往會(huì)做很多嚴(yán)酷的環(huán)境測(cè)試,在通信板卡里有非常重要的測(cè)試,就是把每一路電源的電壓同時(shí)上調(diào)和下調(diào)5%,或者是10%,如果用到PSM芯片,在電腦上給一個(gè)指令,可以把所有電源同時(shí)上調(diào)和下調(diào),看整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。大的通信公司,現(xiàn)在是越來(lái)越普遍和常見(jiàn)了,因?yàn)榭梢詷O大的提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。也可以理解為當(dāng)系統(tǒng)在低符合的時(shí)候,可以通過(guò)系統(tǒng)把電壓降下來(lái),可以自動(dòng)變頻、降低能源,電壓是可以調(diào)整的,PSM的出現(xiàn)可以讓系統(tǒng)非常容易的實(shí)現(xiàn)這樣的功能。所以這里面有非常多的PSM的優(yōu)點(diǎn),不管是測(cè)量,輸出的調(diào)整,都是PSM非常重要的優(yōu)點(diǎn),可以對(duì)每路做控制,都是可以監(jiān)控的。所以PSM在通信系統(tǒng)里面,應(yīng)用會(huì)越來(lái)越普遍。
POE,Power over Ethernet,電源通過(guò)網(wǎng)線去傳輸。POE既可以傳數(shù)據(jù),也可以傳電源。所以POE在通信領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣。ADI的LTPoE++,可以提供90瓦,通過(guò)網(wǎng)線里面的四對(duì)雙角線,能夠把功率傳輸出去,非常完整的高功率的方案。90瓦是不是到頭了?也不是,功能越來(lái)越多,90瓦也不見(jiàn)得夠。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)剛剛超越25.5瓦,邁向60、70瓦的時(shí)候,ADI已經(jīng)出了150瓦的方案。最大的好處就是對(duì)于通信的應(yīng)用和布局,可以提供高達(dá)150瓦的功率,容量越大,需要的功率越大,150瓦可以提供非常完美的解決方案,這也是ADI在通信上強(qiáng)有力的技術(shù)平臺(tái)。
4.能源
下面是能源,能源的確很重要,國(guó)家電網(wǎng)、智能電網(wǎng),包括電動(dòng)汽車(chē),都離不開(kāi)能源的傳輸,因?yàn)闆](méi)有能源怎么充電呢?做智能電網(wǎng)相關(guān)的配套服務(wù),怎么樣在可穿戴設(shè)備上產(chǎn)生能量的采集和收集,優(yōu)化能源的轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)備,對(duì)電源來(lái)講是必須要去面對(duì)的。ADI在FCI上有非常完整的解決方案,從模擬鏈路、信號(hào)采集到供電,現(xiàn)在用得最多的就是太陽(yáng)能供電。每隔一段距離要裝一個(gè)FCI,給它供電非常重要,太陽(yáng)能電池其實(shí)是有要求的,怎樣實(shí)現(xiàn)在高壓電塔上太陽(yáng)能的安全和傳輸?這是非常重要的,ADI有專(zhuān)門(mén)領(lǐng)域的器件,太陽(yáng)能可以對(duì)電池充電,并且?guī)PPT,在同樣光照情況下怎么獲得最大太陽(yáng)能的能量?通過(guò)這樣的器件,能夠把太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換效率,拿到最大的功率點(diǎn),轉(zhuǎn)換效率會(huì)比較高,還可以給系統(tǒng)供電,這是非常好的方案。
與此同時(shí),在電力供應(yīng)里面,很多系統(tǒng)是不能斷電的,一定會(huì)用到備份電源,現(xiàn)在是用超級(jí)電容,但是超級(jí)電容的能量是有限的,如何對(duì)能量做存儲(chǔ)和管理?ADI也推出了一系列器件,比如LTC3350是對(duì)四個(gè)法拉電容做監(jiān)控,不僅對(duì)電容做平衡,充放電管理,還補(bǔ)充電容的內(nèi)阻,甚至當(dāng)電容不平衡、容量有變化的時(shí)候,自動(dòng)對(duì)所有電容做能量的均衡,這樣的器件在供電和安全性、后備電源上,都是非常好的應(yīng)用。LTC4041是兩串的,實(shí)現(xiàn)比較好的均衡控制,提升安全性。這種備份電路對(duì)整個(gè)系統(tǒng)提供了不同能量的來(lái)源,可以讓系統(tǒng)維持穩(wěn)定的工作,在整個(gè)能源領(lǐng)域應(yīng)用得越來(lái)越廣。還有鋰電池的管理芯片,ADI的產(chǎn)品很全,需要很高可靠性和快速充放電的時(shí)候,其實(shí)超級(jí)電容會(huì)比較好。
能量的采集,F(xiàn)CI用的是太陽(yáng)能。在穿戴式設(shè)備,類(lèi)似計(jì)步器這樣的應(yīng)用上,充電是一個(gè)問(wèn)題,ADI在這個(gè)領(lǐng)域做一個(gè)突破,能不能把振動(dòng)、溫差、光、磁場(chǎng)變成我們需要的能源?ADI推出了一系列的產(chǎn)品。舉個(gè)例LTC3108,是溫差發(fā)電的控制轉(zhuǎn)換器件,10伏的溫差可以產(chǎn)生60微安的電能,但它所帶來(lái)的溫差,傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源沒(méi)有辦法轉(zhuǎn)換成3.3伏,ADI的器件能夠做到。LTC3588是振動(dòng)換能,發(fā)生抖動(dòng)的時(shí)候,最典型的應(yīng)用是在振動(dòng)片上,0.25G,40赫茲振動(dòng),會(huì)產(chǎn)生250微安的電能,我們希望用這樣的概念和思路,讓傳感器、物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)終生免維護(hù),因?yàn)樵诤芏鄨?chǎng)景下是沒(méi)有辦法發(fā)電的。同樣要解決的問(wèn)題,就是如何實(shí)現(xiàn)低電壓的轉(zhuǎn)換,這是一個(gè)挑戰(zhàn)。我們也做了一些探索,仿照機(jī)械手表,ADI做了一些探索,做了環(huán)形的結(jié)構(gòu),里面有磁場(chǎng),通過(guò)手動(dòng)的振動(dòng),能夠產(chǎn)生能量,為這個(gè)設(shè)備所使用,ADI做了非常多的探索。
設(shè)計(jì)工具。電源看起來(lái)沒(méi)有那么多東西,其實(shí)電源也是蠻復(fù)雜的,亦需要很多工程設(shè)計(jì)。所以ADI提供了LTpowerCAD,可以實(shí)現(xiàn)基本的環(huán)路穩(wěn)定性的測(cè)試,然后可以導(dǎo)入LTspice做系統(tǒng)的仿真,這兩個(gè)系統(tǒng)都是完全免費(fèi)的。還有是LTpowerPlay,這是一個(gè)開(kāi)發(fā)工具,也是免費(fèi)的開(kāi)發(fā)工具,針對(duì)PSM。ADIsimPE,這兩個(gè)都是仿真的工具,對(duì)電路做仿真,對(duì)整個(gè)電源的構(gòu)架、系統(tǒng),還有環(huán)路、穩(wěn)定性、效率、損耗,都可以做仿真。這些所有工具在ADI的官網(wǎng)上都可以免費(fèi)下載。
后續(xù)教育與電子運(yùn)動(dòng)會(huì)
楊教授說(shuō),高校老師經(jīng)常被罵。因?yàn)閷W(xué)生一畢業(yè)進(jìn)入到企業(yè),什么都不會(huì)。企業(yè)就會(huì)懷疑這些高教老師到底教了什么?算一筆賬就清楚了,與電源相關(guān)的課程是電力電子,其實(shí)電源、弱電、強(qiáng)電、電氣學(xué),都會(huì)用到,但是真正學(xué)過(guò)電源的就是電力電子這門(mén)課,只有48學(xué)時(shí),相當(dāng)于四年學(xué)電源只學(xué)了100個(gè)小時(shí)。在一個(gè)行業(yè)真的要花1萬(wàn)個(gè)小時(shí)以上,否則真的說(shuō)不出話(huà)來(lái)。但是用一個(gè)企業(yè)招人的標(biāo)準(zhǔn),可能需要500到1000個(gè)小時(shí),就是有工作經(jīng)驗(yàn)的,來(lái)了就能干,要求學(xué)100個(gè)小時(shí)的學(xué)生什么都會(huì),怎么可能?所以不要問(wèn)我們教了什么,我們就是種個(gè)種子,沒(méi)有時(shí)間好好生根發(fā)芽,楊教授說(shuō)到。
工程師的成長(zhǎng)第一步就是自學(xué),其實(shí)依賴(lài)于社會(huì),就是買(mǎi)書(shū),看視頻等等,包括楊教授寫(xiě)的《新概念模擬電路》這些書(shū)。很快楊教授也要投入做視頻,就是給廣大的工程師,包括一些青年教師,給他們提供更好的素材。第二方面的后續(xù)教育來(lái)自于大企業(yè),沒(méi)有這些后續(xù)教育,工程師到了三十多歲,仍然像剛畢業(yè)一樣什么都不會(huì)的話(huà),那么后續(xù)教育真是失敗了。
楊教授還提出了一個(gè)概念——“電子運(yùn)動(dòng)會(huì)”。它也是后續(xù)教育的一部分。電子運(yùn)動(dòng)會(huì)是一個(gè)電子類(lèi)的競(jìng)賽模式,它跟現(xiàn)在大家都知道的傳統(tǒng)競(jìng)賽、電子競(jìng)賽,或挑戰(zhàn)杯這些都不一樣。傳統(tǒng)競(jìng)賽有兩類(lèi),一類(lèi)是開(kāi)放式的,就是發(fā)布一個(gè)主題,收集作品。第二類(lèi),比如大學(xué)生設(shè)計(jì)競(jìng)賽,就是三四天時(shí)間,該交卷的時(shí)候交作品。而這種電子運(yùn)動(dòng)會(huì)的題目是開(kāi)放的,常年不變,評(píng)測(cè)是自動(dòng)的。總體來(lái)講,運(yùn)動(dòng)會(huì)的公信力相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較好的,觀眾就能看出來(lái)。電子運(yùn)動(dòng)會(huì)就是這樣一個(gè)競(jìng)賽形式,從不會(huì)露題,評(píng)委是機(jī)器。
評(píng)論