電源可以說無處不在，我們對之再熟悉不過。在工業中，一個完整的生產周期內電源雖不顯山露水，但卻無處不在，是生產的基礎，在生產全過程中不可或缺。要論起電源的高低來，恐怕很多人的回答都是千篇一律的“安全、可靠”。然而，安全可靠都是最終的表象，真正決定電源好壞是更深層次的要素，這里面的學問可大著呢！

近日，gongkong®受邀參加ADI高性能創新電源技術研討會，聽了現場專家的介紹，恍然覺悟電源原來還有這么多說道兒。而且，ADI電源產品的智能化程度也是非常讓人驚訝的。

“三個維度”護航工業4.0

ADI電源產品中國區市場總監梁再信（Lorry）在談及占據ADI電源業務超過40%的工業應用領域時，一開場便總結說，“工業4.0真正的本質和基礎，考慮更多的是如何提供實時的控制、軟件可配制的I/O，以及所有這些設備的可靠性、安全性和健康運行等。”

工業4.0應用要實現更高的生產率需要滿足柔性、效率、通信、安全性、可靠性等方面的創新需求。而所有工業產品的應用都離不開電源。在高功效、小體積、低EMI（電磁干擾）這三個維度，ADI能夠提供強有力的支持以及一系列創新產品來滿足不同工業應用領域電源的安全性和可靠性要求。

在工業領域，EMI是繞不開的問題。尤其是現在的工廠大批量引進機器人作業，更容易因為EMI問題而出現系統死機的現場，造成巨大的損失。

對于很難實現的電源超低EMI這一點，Lorry舉例了采用Silent Switcher技術的最新一代LT8614芯片，從工程物理的角度做了突破和創新，它不僅通過兩個反向的電流環路優化磁場閉合路徑，同時通過系統環路優化將SW上升沿的振鈴控制得非常小，再加上其高度優化的封裝工藝，不再用金線去綁定內核，而是用導裝的方式縮減電流板，其EMI相當低。除此之外，它還極大降低了紋波，解決了噪聲問題，將系統的可靠性、穩定性都能做得很棒。

在中國機器人、工業控制領域，甚至在汽車領域，大部分客戶對Silent Switcher技術都非常感興趣，因為在過去，幾乎所有工業客戶或者汽車客戶，光是要解決EMI的認證問題都要通過半年的時間去做整改，通過之后才可以上市。Silent Switcher技術的出現，能夠節省大半年的時間。

為了處理在特別的工業應用場所電壓波動大的情況，ADI還特別推出了非常寬電壓的隔離電源（如上圖，其電源寬為20V到540V）。同時為了減小工業客戶和板卡設計空間，ADI還設計出高集成度電源模塊。這可以節省客戶在器件的采購、生產的可靠性以及物料上的成本。例如高度集成的LTM4668，尺寸僅6.25mm×6.25mm×2.1mm（長×寬×高）。

讓高低壓轉換變得高效、簡單

工業現場會有高壓和低壓，混合系統在同一個板級，如何隔離高壓和低壓？離不開開關電源。下圖是標準的隔離電源的框圖，圖示的原理已經用了幾十年，2500伏、3000伏靠變壓器做輸出的反饋。這樣的電路電源十分復雜，光維會衰減，性能及可靠性也會隨之降低。

對此，ADI推出了一個新的概念，通過一個控制器和一個變壓器來組成隔離電壓控制器，省去反饋和光耦，輸出就會變得非常簡單。一個二極管一個濾波電容，實現了輸出的調整率從0毫安到400毫安，即使沒有傳統的反饋，輸出也可以做到0.5%的精度，效率也達到90%以上，這在隔離電源的領域是一個突破和挑戰。

為了實現這一點，ADI做了很多工作，例如如何通過變壓器的波形去計算和分析輸出負載的變化，保證系統輸出維持一定的穩定度。這樣的穩定電路，原來需要五六十個隔離電源，如今一個非常簡單的電路只需要10個隔離電源，可見它綜合的可靠性和穩定性已經大幅度提升，這是ADI在工業領域推動技術的一個創新。

工業領域覆蓋的電源需要幾十伏，如果在倉儲等電壓波動大的特別場所，ADI也有應對方案。ADI寬電壓的隔離電源基本上可以覆蓋所有工業場的電壓，范圍寬達20伏到540伏。

從工業來講，現在工業設計的密度和板卡的復雜程度越來越高，人機界面、控制、回路、軟件的可靠性、系統的穩定性花的功夫會越來越多。如何在工業領域和板卡設計時的難度，加快產品設計的迭代速度呢？把過去非常復雜的電源系統集成在一個模塊里，將隔離電源的技術和集成電路分裝的工藝組合，做出了隔離的電源模塊，在保證系統的穩定性的前提下，簡化產品設計。

Lorry表示，從工業領域來講，上述這些優良的集成電路封裝工藝和模塊化技術能幫助ADI的客戶靈活地設計系統，進一步提升在系統上的安全性和可靠性，使得ADI的工業產品也更加穩定。

值得一提的是，去年3月份ADI公司完成了與LINEAR公司的合并，不僅在公司層面，兩家公司的合并締造了高性能模擬技術的公司，在電源的細分領域更是強上加強。合并后兩家公司電源產品超過了一萬之多，ADI公司推出了“POWER BY LINEAR”電源子品牌，旨在通過創新的高性能電源技術，幫助用戶解決設計中棘手的挑戰。（文／gongkong陳佳利）