电源部分在消费、工业等产品和系统设计中非常重要AD中国代理商不好，系统不够稳定。Linear2016年，作为顶级电力产品公司视为行业内顶级电力产品公司AD收购后，全新AD子品牌Powerby Linear它也诞生了。新品牌整合。Linear和AD电力产品的优势，对电力产品的新研究和理解，使其在过去两年行业带来了许多全新的产品。

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在第七届EEVIA年度中国ICT在2018年媒体论坛和产业和技术展望研讨会上，AD中国电力产品市场总监梁再新先生分析分享了电力技术存在的问题和解决方案。

三大电源管理问题

AD在电源方面，有三个重要问题：尺寸、效率和EMI，。

图1 Powerby Linear三大电源问题致力于解决

小型化

在电源模块小型化方面，AD尝试了三个方面，包括超小体积、超薄和超大电流。

在尺寸方面，为了缩小电路板的尺寸，需要提高集成度。在供电系统中，如果电流相对较大，例如为10A，3.3V，1.8V这种调整很麻烦，你会遇到很多MOS管道带来的反馈电路需要很多时间才能做到这一点，这需要一个电源模块。这种集成使我们的产品设计工程师能够专注于系统级设计，而无需花时间调整一个复杂的电源系统。

针对电源模块的小型化趋势，15A的buck以电路为例，四年前LTM4627电源模块封装尺寸15mm×15mm×4.92mm，而在2018年5月-6月将会发布的LTM4638尺寸会缩小到6.25mm×6.25mm×5.02mm，体积缩小了很多，功率密度也大大提高了。

图2 LTM4627与LTM4638封装尺寸对比

电源模块小型化趋势的另一个要求是薄。电感集成在电源模块中，电感较高，会影响电源模块的厚度。而现在AD已经发布的1.82mm的μModule电源模块的厚度通过两种方式进一步降低。首先，与主芯片共用散热器，以免增加模块厚度，虽然电源仍会加热，但优点是系统设计容易；第二，粘贴在电路板背面，降低前高度，但问题是在许多系统设计中，背板高度有限，可能只允许08、05、03厚度，传统电源模块显然不能满足要求。

图2 两种设计方法使电源模块更薄

大电流问题是对工程极限的挑战。FPGA需要一个0.8V/100A的Core过去很难设计电压，因为电流太大，0.8V的core如果电压波动超过3%或5%，可能会导致FPG死机。2010年Linear推出的LTM4601需要12片才能达到1000A电流输出；2012年LTM4620，每片25A4片电流输出可实现1000A电流输出；2014年推出的LTM4630，每片有35A输出电流，3片可实现1000A电流输出；2016年发布的LTM4650，一片能实现50A两片电流输出可达100A；而将于2018年7月发布的全新LTM4700，一片就可以实现100A电流输出，同时尺寸也很小，这个模块很容易拼出300A、500A超大复杂计算系统Core电源。

效率

效率意味着功率损失，也意味着解决散热问题。从电路的角度来看，有两种损失——MOS管开关损耗及电池转换效率。因为电路中的电感不是理想的电感，MOS管道不是理想的开关，必须有损失，这两部分的损失是传统电源无法逾越的。为了减少外围设备的体积，需要增加开关频率，但频率的增加会增加开关损耗，更难提高效率。因此，电源转换效率难以达到94%以上。

电感作为一种储能装置，必须存在转换效率问题DCR，为了促进电感，还需要MOS推管能力强。针对这样的问题，AD电源部门大胆提出将电感从电源电路中去除的想法。

在AD近期发布的LTC在7820开关电源中去除电感。

图3 LTC7820开关电源

LTC7820开关电源，用电容代替电感作为储能元件，即过去电容泵的概念，但过去电容泵效率不高，只能使用小电流的应用场景，AD通过创新设计和工艺方法设计LTC7820在2A到20A输出电流范围广，转换效率约99%。

EMI

EMI它指的是系统的噪声和干扰。例如，在打开电话会议时，如果手机打电话，电话也会受到干扰和噪音。EMI造成的。AD推出的silentSwitcher对此提出的开关电源解决方案。目前的SilentSwitcher2.电源效率高达93%，满意CISPR25 Class 5 EMI测试指标远低于国际指标。

Silent Switcher包括许多技术专利，但最简单、最容易理解的概念是在电路设计中，使电流环是芯片上的两个反向环，电磁、磁电，如果环是反向的，磁场是反向的，可以相互抵消。为LTM从图中可以看出，8014的剖面图由于反向而形成闭环回路，因此磁场对外界的干扰要小得多。

图4 LTM8014剖面图

四代封装技术

AD到目前为止，电源模块已经经历了四代封装技术，如表1所示。

表1 电源模块四代封装技术

第一代技术是PCB最常见的电源模块技术是将电容、电阻、电感绑定，并进行塑料封装。

第二代技术是为了解决大功率散热问题，在芯片上增加了一个金属窗口，便于连接散热器，从而在模块中嵌入金属材料的散热衬底，实现快速散热，提高导热常数。

考虑到封装尺寸对电感厚度的限制，第三代技术将电感移到整个模块的顶部，即整个模块下沉CoP（Chipon package）技术。这种模块设计提高了电源效率，具有良好的散热性能。

基于第四代技术CoP该技术将磁路、外壳和整个电感集成在一起，即电感本身就是外壳，并使用它CoP技术把所有的die板下包装有外部设备，可采用高性能电感，在电源效率和散热效果上取得良好效果。

梁再新先生自信，行业市场仍在第一代和第二代包装技术之间，但我们现在可以实现第四代包装技术。通过四代技术的演变，AD目前的电源模块正在满足100A同时，输出可以达到拇指的大小。当负载调整率满载时，波动变化在3%以内，最严格FPGA和DSP电源要求。

加强可靠性和功能应用

综合来讲，AD尺寸、效率和电源模块EMI在不断改进的同时，也增加了一些特殊功能应用。例如，在汽车中LED前照灯上的应用程序可以通过摄像头自动判断对面是否有汽车。如果有汽车，将关闭与汽车方向相关的灯。具体效果图显示，当汽车在道路上行驶时，它不仅可以照亮前进的道路，而且不会影响对面车辆的行驶。

图5 应用于汽车LED精确控制大灯电源模块

另外，可靠性也很重要。虽然现在可靠性已经能够达到99%，但是从99%到99.999%还是很有必要的。在工业应用和汽车应用领域，我们仍然希望有99.99%的可靠性。在工业电源领域，99意味着每年有3.5天的非预测性故障，99.99%意味着每年大约有5分钟的非预测性故障。梁再信先生说，AD无线传感网络有不同的产品，比如DustNetworks99.99%的可靠性是通过切割频率换频、换通道或换不同路径来实现。同时通过时间同步技术，可以实现超低功耗。