Power by Linear：從三個方面把電源創新做到極致

ADI收購Linear之後，最終還是在電源方面保留了Linear的品牌運營，旗下電源產品線的新的品牌名稱是「Power by Linear」，這讓過去一直信任和尊重Linear Technology的工程師和粉絲們，心裡有一些安慰。ADI公司的品牌始創於1965年， Linear Technology的品牌始創於1981年。在2017年之後兩家公司正式完成合併，合併後的品牌價值達到了300億美元，去年營收是49億美元，兩家公司持有的技術專利數4700個。

上面一張圖可以看出兩家公司的全貌

在第七屆EEVIA年度中國ICT媒體論壇暨2018產業和技術展望研討會上，負責中國區Power by Linear產品在中國市場的推廣的ADI電源產品中國區市場總監梁再信，向電子工程專輯在內的多名專業媒體和近百名電子工程師，詳細介紹了兩家公司合併後的電源產品線。

圖：ADI電源產品中國區市場總監梁再信在演講中

ADI電源產品中國區市場總監梁再信介紹，ADI與LTC合併之後，在轉換器和RF微波器件市場排名第一，電源與放大器全球排名第二。

很明顯的是，ADI與LTC兩家公司的合併，出現的結果是強強聯手，1+1大於2。由於兩家公司都是強烈的美國電子工程師文化，又主要在模擬領域領先，因此兩家強大的公司能夠順利地完成合併，也許今後這個併購都會成為一段產業佳話。

「今天我在講這個主題之前，有一個問題是很多人都問我說，電源到底怎麼做？電源很重要，在系統設計裡面真的非常非常重要，因為這是一個基礎，電源如果不好系統不穩定。電源的技術在過去的幾十年很難有大的突破，升壓也好降壓也好，不管是什麼樣的結構，可能在十年前我們都可以把這個轉換效率推到百分之九十幾，今天還是九十幾，到底還能夠做什麼，因為拓撲結構，能量的傳遞，高壓變低壓、低壓變高壓，不外乎就是電感電容怎麼樣去轉換切換，還有什麼可以玩的？所以今天給大家揭一個謎團，到底我們在想什麼？」這些媒體常會問到的問題，梁再信一開始就自己提了出來。電源挑戰在哪裡？電源到底未來要做什麼？

梁再信表示，ADI的電源產品線的優勢體現在三個方面：體積（Form Factor）、效率和EMI。

這三個方面對於工程師在電路設計非常重要，雖然很多電源公司都是在這三個方面不斷創新，但是在模擬和電源方面，要有更多的創新，需要做到極致。

「Power by Linear在未來考慮做三個重要的問題，Form Factor、Efficiency、EMI，第一個如何考慮高性能的電源幫助客戶產品減少PCB的尺寸，然後增加更多的功能，因為現在產品越做越小，性能越做越高，能不能提供比較小的方案，提供好的性能。第二效率，效率非常重要，全球都講新能源，如何節能，如何提高效率。那效率到底怎麼樣提高，後面跟大家分享。電源的轉換效率就是電壓和電感和電容，如何把能量傳遞，已經研究了幾十年，已經做到極致，能不能再提高？EMI在過去其實在中國可能大家並不是特別特別重視，但是過去十年、五年，我們中國說我們要做製造2025，提高產品的可靠性、創新性。毫無疑問你的產品要走出國門，你要做更好的工業，不管任何的電子產品，你的EMI和ESD所有的這種設計和雜訊處理是非常重要的，越來越多的企業認識到這一部分的重要性。所以這三個可能是在未來Power by Linear我們這個團隊最主要考慮的三點。」

（編者：由於演講涉及的技術細節較多，梁工分享的都是乾貨，對工程師設計有很大的幫助，電子工程專輯編輯就盡量保持原文+PPT的方式，下文）

我們大概做了一些什麼樣的工作呢？我們給大家分享一些東西，比如說尺寸，我們要縮小電路板的尺寸怎麼辦？就是集成度高高，那怎麼做集成呢？如何把一個複雜的系統，這是一個系統IO和內核的供電系統，可能電流比較大，比如說10安培、3.3伏、1.8伏，過去如果大家要調這樣的覺得很頭疼，MOS管，mosfet一堆的反饋迴路，光做這個就要花很多的時間，我們能不能做一個電源模塊，這樣的集成讓我們的產品設計工程師能夠專註於做系統級的設計，而不是花時間調這麼一個複雜的電源系統。

這樣做它最大的好處是能夠節省30-100倍的元器件數量，對你的系統可靠性也會提升，你的採購、整個研發電路板這些都會比以前要簡化很多，這是我們做的第一個工作。

舉個例子，剛才我們說電源模塊，15A的buck電路我們有什麼樣的改進？在四年前有一個LTM4627，出15A的電源，我需要的15×15×4.92mm封裝，到今天同樣的電流，我現在做了LTM4638，尺寸變成了6.25×6.25×5.02mm，我的體積比以前縮小了非常多，但功率密度比以前高了。這是我們在電源模塊上的一個趨勢，如何做小型化，我們電源模塊已經做的很小型化的，15A已經幾十瓦的功率，但是能不能做的更小，這是我們在工程工藝和系統設計上做的挑戰，這是第一個方向，電源模塊怎麼做小？現在6.25不是最小的，我們在研發4×4、3×4的電源模塊，可能下半年、明年會發布。

第二個方向如何做薄？我們現在已經知道了說電源模塊裡面集成和整合了電感、所有東西在裡面，電感大家都知道比較高，我怎麼做薄？現在已經發布的產品有1.82mm的，兩個目的，第一個目的是可以與你的主晶元共用同樣的散熱器，高度一樣。因為電源還是會發熱，這樣你的系統設計比較容易。第二，你可以貼在背板，正面面積不夠了，可以貼背面，在很多系統設計裡面背板的高度是有限制的，可能就是允許你放08、05、03電容的厚度，那你傳統的電源模塊顯然是不能滿足要求的，但是現在做薄就是為了能夠貼著背板或者跟你的主晶元分享你的散熱器，這是我們另外一大方向，所有的電源模塊都會有一個薄款的產品出現。

第三個大電流，這個是挑戰工程極限的做一個非常重要的探索，FPGA，你需要一個0.8V的Core電壓，100A，這在過去來講非常非常難以設計的，因為電流實在太大了，而且0.8V的core電壓如果你的波動範圍比較超過3%、5%，可能FPGA會死機。怎麼樣做到這個電源？2010年的時候，我們推出了4601，我需要用12片才能做到100A，因為那時候我的一個模塊大概只有8A—10A，時間演進到2年以後，2012年的時候，我們推出了4620，每一片是25A，我們就用4片，大概可以做到100A的輸送電流。到了2014年的時候我們推出了4630，35A的輸出電流，用3片也可以達到100A的電流輸出，到了2016年我們發布了4650，一片50A，兩片就可以做到100A。大家可以看到這個體積是越來越小，還有辦法再提高嗎？今年7月份我們會發布一個全新的產品，LTM4700，帶數字介面的控制邏輯，之就這麼一片，100A，這個模塊看起來很小，就比那個大一點點，拿個鉛筆做個比較。那這樣100A的電源模塊帶數字介面，帶有很多數字控制的介面迴路還能把功率密度做到如此之高，光靠普通傳統的電源模塊技術顯然是不行的，後面我會專門介紹我們怎麼實現，怎麼推進技術的演進。模塊方面我們做了三個方面的嘗試和方向，一個是超小體積，一個是超薄，一個是超大電流。我們用這個模塊很容易拼出300A、500A的超大複雜計算體系的Core電源。

再介紹一下為什麼我們可以做到100A？（見上圖）我們的電源模塊經歷了四代封裝技術，到今天為止，我們絕大部分的競爭對手還停留在第一代和第二代之間，但是我們現在已經演進到第四代的封裝技術，這個工藝工程的挑戰就是為了解決我們面對的很多問題。第一代技術其實很簡單，就是PCB能夠邦定電容電阻、邦定電感，做一個塑封封裝，這個是最常見的電源模塊的技術。即使我們的競爭對手也停留在第一代。

第二代是我們發現這個功率越來越大，散熱怎麼解決？我要不要在模塊裡面內嵌一個金屬材料的散熱襯底，這樣可以幫助我快速散熱，改善我的導熱的常數，所以我們開發了第二代產品，上面有一個金屬窗口，方便你接一個散熱片。

到了第三代的時候我們考慮另外一個問題，這樣的結構裡面整合的電感尺寸空間還是有限的，因為模塊很小，如果內置電感，電感的高度厚度就會有限制，影響對電感的選擇，電感的阻抗電流都不一定特別好，如果把電感挪到整個模塊頂上來呢？整個模塊下沉全部是其他的電路，我把電感挪到頂上來，這樣會不會有幫助？我們做了很多嘗試，最後發現真的還不錯，所以我們叫COP技術，改善了效率，而且有非常好的散熱的特點。所以我們在第三代產品裡面就是用這樣的結構，這樣我們就把電流從第一代比如做到10A，第二代做到25A、第三代推到四五十A，發現這樣還是不夠的，第四代的結構非常有特點，既是CoP技術，我們把磁路和外殼整個電感集成在一起，電感本身就是外殼，整個這麼大體積裡面就是一個電感，我在下面用CoP技術把所有的die和外接器件都封裝在下面，所以拿到非常高性能的電感，拿到了全世界最好效率和散熱效果，就是因為這樣技術的演進，今天可以推出說像大拇指這麼大的一個電源模塊，我可以做到100A的輸出，而且負載調整率在滿負載時候我的波動變化在3%以內，滿足最嚴格FPGA和DSP的電源要求。這是我們在工程工藝上的投資，去做一些研究，剛才說電源的技術怎麼發展？如果我們還是在傳統的思路上說怎麼樣提高一點點效率，很難，但是從工藝工程的體系角度來講，我們可能獲得一些不一樣的想法。

關於EMI的技術創新

第二個 EMI，大家知道EMI真的很重要，以前我們有這種經驗，開會的時候，電話會議手機放旁邊，手機一響電話就響，EMI做的不好，或者說你到冬天的時候北方比較乾燥的時候，靜電導致手機死機了，現在這種問題其實已經很少，以前經常發生這樣的問題，我們越來越重視EMI，怎麼樣減少系統的雜訊和干擾呢？如果關注過我們的產品會發現其實我們在推出一系列的，我們叫silent Switcher,比較安靜的開關電源，目前的Silent Switcher2，93%的效率，滿足CISPR25 Class 5 EMI的指標，你會看到測試指標遠遠低於國際指標，然後電路也非常簡單，我們有出LT8609、8640、8645，不同的Silent Switcher結構。它的好處是效率和EMI可以做到非常低。Silent Switcher我們的競爭對手現在也開始在跟進這個技術，但是我們始終保持領先狀況，我們其實內部已經在研發第三代Silent Switcher3技術，但是我們的競爭對手很多還在做Silent Switcher 1。

Silent Switcher包含了非常非常多的技術專利，但是最簡單的最通俗易懂的概念就是在電路的設計上，讓這個電流環在晶元上是兩個反方向的環路，電生磁、磁生電，如果能夠環路是反向的，我產生的磁場就是反向的，它就會相互抵消。所以從這個剖面圖來看，你會發現8014它的磁場因為反向，它就是一個閉環的迴路，這樣磁場對外界的干擾小很多，這是一個非常通俗易懂比較容易理解的概念，所以Silent Switcher技術本身不難，難的是你工藝工程上怎麼樣讓它形成環路在流動的時候它是反方向的，這樣做還有很多優勢和好處，這是第一代Silent Switcher技術對外公布的專利概念。

剛才我說我們已經走到了第三代，第三代其實整合了非常多的信息技術，它要解決的問題是幾個，一是如何實現在超小體積高功率的模式下還能控制EMI Class5是一個國際標準，讓EMI指標遠遠低於這個標準，這樣做很多產品設計的時候不用為EMI設計操心，因為大部分的EMI問題都是從電源干擾來的。

既然剛才說到Silent Switcher技術，第一個是low EMI，low EMI意味著比較低的雜訊和紋波，一說電源大家都知道做電源紋波很重要。為什麼有LDO，因為為了降低紋波啊，還可以提高效率。下面還有一個問題，我們做low EMI，什麼樣雜訊最低？大家可能第一個概念是LDO。沒錯，LDO紋波噪音比較低，我們還知道電路板上還有一些基準，基準是為了給ADC做基準用的，基準和LDO的特點都是雜訊比較低，但是針對的應用場景還不一樣，基準追求的是初始精度和長期的穩定性，你買一個2.048V的基準，你要匹配你的12V的ADC採樣，一旦你的2.048V的基準一出來就是2.048V，而不是2.049也不是2.040，這是第一個問題。

第二個問題你希望這個基準通過半年、一年的運作之後上電之後它的電壓還是在2.048V左右，不要偏太多，但是不偏是不可能的，這是一個基準的要求。但是LDO追求的是我如何輸出比較大的電流，因為基準電流都不大，LDO是如何輸出比較大的電流，然後降低壓差讓我的效率高一點，同時儘可能降低紋波，我的PSR儘可能好，也就是輸入輸出的雜訊影響不要那麼大。

所以我們也在這個方面做了一些探索，怎麼把電源雜訊做低，這是四個比較典型的雜訊示波器採樣圖，20個微伏一格，你看第一個很小，第二個越來越大，這是我們測試日常能夠見的一些系統的雜訊，裡面一定會有電池的雜訊，這個圖其實我在很多場合秀過。其實第一個最少的不是電池，一節鋰聚合物電池3.7V、500mA負載的時候，你去測量這個電池的雜訊，2.7微伏，兩節乾電池串起來，3.V、500mA負載的時候。它的雜訊是7.1微伏，這也是為什麼說，我們說電池比較乾淨，這個是我們一個非常經典的基準，基準追求的是初始精度和長期穩定性，雜訊可能不一定很低，但是也算是比較不錯的了。在2.5V一毫安的時候，因為基準要求電流不是很大，大家做基準做參考用了，它只有12個微伏的有效的雜訊，第一個到底是什麼？我們過去概念當中談到雜訊的時候，開關電源的雜訊都是幾十個毫伏，LDO的雜訊可能是一個毫伏以內，這是我們新發布的一個LDO產品，3045，3.3V、500毫安的時候，只有0.8微伏的噪音，比一個電池的雜訊還要低。這個電池幹什麼用？什麼時候需要這樣的雜訊？因為雜訊和紋波這兩個東西在一起的時候，就會產生很多的射頻和頻譜的問題，所以這樣的器件在高精度的採樣和一些射頻、微波應用的時候，可能會非常非常敏感。或者當你做一個24位的採樣系統，你發現你的精度只能做到18位、19位的時候，你可能真的要看一看你的電源系統，是不是因為噪音太大了，沒有辦法做到23位、24位。

昨天我們在那邊頒獎的時候拿了一個最新的獎項，是我們LTC2500-32，32位ADC，那你作為一個32位的採樣系統的時候，你的雜訊紋波對你到底有多大影響？其實可以算一下，採樣滿伏是3V的電壓，32位精度，你自己算一下，2的32次冪，拆分下來最小分貝是多少，你的雜訊可以大概知道，電源一定以比那個低，否則沒法採樣。所以我們在追求一些創新的極致時候，我們如何突破一切過去不可能實現的事實，達到最高的技術水平。

第三個電源領先的技術，效率，效率意味著你的功率損耗，意味著解決散熱的問題，我兩年前有一個講課，提到一個概念，我們以前在大學做設計的時候，那時候不懂，就用LDO，12V轉5V，燙的要死，加散熱片，然後就發現加散熱片放在一個密閉的盒子裡面還是很熱，怎麼辦？把散熱加大，沒有用，放在密閉的空間裡面是沒有用的，就是因為效率的問題。後來才有了開關電源的出現，開關電源是為了提高效率，90%幾，而不是40%、50%的效率。開關電源剛才說了一個突破就是我把效率做到80%幾、90%、91%、92%，當你做到93的時候已經非常困難了，你往上推的時候怎麼推這是很困難的問題。

所以我們在考慮一個問題，在我們過去，其實8610是Silent Switcher其中一個產品，做到93%、94%的時候其實已經非常非常困難去再改進效率，因為從一個電路來講，有兩方面的損耗是我們不得不去面對的，一個是MOS管開關損耗，一個是電感作為一個儲能器件，你一定有DCR，一定有你的電池轉換的效率，這兩部分的損耗讓你沒辦法逾越傳統電源上的弊端，就是我的效率比較難做到93%、94%以上。其實從8610來講，效率已經很高了，從1毫安到3A，1毫安到3A的寬度範圍裡面，我們的效率始終在92%以上，最高到94%點幾。到底怎麼辦？這個是全世界所有做的電源的工程難題，因為你的電感不是理想電感，你的MOS管不是理想開關，一定有損耗，我們其實為了減少外圍器件的體積，我們還把開關頻率提高，為了保電感體積做小點，例如20年前某友商的產品開關頻率100K的時候你會發現，電感是220uH，你要的電容是470微法的，我們現在還看到一大堆這樣的板子，雖然已經這家公司已被收購不生產了，我們看到用4.7V的電感一樣可以輸出3.5A的電流，但是頻率的提升就會導致你的開關損耗越來越大，效率很難提升，怎麼辦？

擺在ADI電源部門面前一個非常大的難題就出現了，怎麼解決呢？我們就開始想一個問題，我能不能把電路裡面的電感去掉，為什麼要把電感去掉？電感作為一個儲能器件，一定有轉換的效率問題，有DCR，為了推動電感，你需要MOS管的推動能力比較強，我能不能把這個去掉呢？我們做了一些不同的嘗試，這是7820，我們最近發布的一個器件，後續還在做，7820、7821，我們在考慮不同的電源，不同的拓撲結構，作為7820沒有電感的開關電源，板子很小，28×28，厚度6毫米，大家會看到一堆的電容，因為大家都知道電感是儲能器件，電容也是，用電容做儲能，大家想到的電容泵，但是過去的電容泵效率做不高，過去幾十年大家都這麼用的，EMI比較低，效率不高，所以小電流的時候可以用，我們怎麼去解決這個問題呢？我們做了很多探索和嘗試，很高興可以跟大家分享這個數據，通過我們創新的設計和工藝方法設計這個晶元，最後拿到了99%左右的轉換效率，從2安培到20安培這麼一個寬的範圍輸出的電流，我們可以維持電源轉化效率99%左右，當然這個技術是我們剛剛發布，還在創新期想這些東西，這個其實不太容易，因為它還有一些局限性，我們有一個要求，7820現在要求的電壓轉換是呈比例的，48伏轉24伏，可以實現這個效率，或者48V轉12V，就是1/N才可以，那怎麼辦？不用擔心，創新永遠在引領時代的進步潮流，我們在開發7821，是整合了這個模式和加上了普通的感測器這種傳統的統變的電感變壓器的模式，能夠把效率還可以維持在97%左右，但是電壓可以隨便調，這個因為還沒有發布，所以不能跟大家講，這個器件在網上可以搜得到，所以這個器件是非常適合在通訊系統裡面48V電源往下轉12V的主電壓99%的效率，不用散熱片，也不用加任何風冷，什麼都不用，這是我們考慮到對傳統的挑戰方法。

綜合來講，ADI在未來在三個方面去做一些工作，剛才還強調一點，我們還可以增加一些特別的功能，舉個例子，這是比較流行的，給大家看一下，比如LED。

LED有什麼特別的？安全性，一個汽車的大燈，大家看下面那個圖，LED大燈，它可以自動通過攝像頭判斷對面有沒有車過來，有車過來，我會把跟那個車相關方向的燈關掉，所以你在道路開車就是這麼一個效果圖，我既可以照亮前進的道路，還可以不影響對面車的行駛，這也是一個智能的應用，所以我們在考慮不同的整合方案和新的技術怎麼樣實現讓這個社會變得更和諧、更美好。

可靠性也很重要，99%、99.999%，在工業電源領域來講是一個基礎，99意味著說一年有3.5天的非預測性的失效，99.999%是一年大概有5分鐘不是你預測的那種失效。所以為什麼說在工業應用和汽車應用希望是99.999%的可靠性。

ADI有不同的產品做無線感測網路，Dust Networks，它通過切頻或者換頻，或換通道，或者換不同的路徑，去實現99.999%的可靠性。同時通過一個新的技術，就是時間同步，去實現非常超低功耗，就是休眠的時候大家都休眠，醒過來大家可以醒過來去做數據傳輸。現在的設計是我們一節工業的鋰電池可以實現五年的傳輸壽命，但是這還是要換電池，怎麼辦？物聯網說的那麼牛，換電池這個很痛苦，那麼多節點怎麼用呢？針對這樣的應用我們發布了一個新的產品，叫Energy Harvesting （能量採集），怎麼從空間取電，所以裡面的三個器件如何空間的振動、溫差一個20毫伏的一個很微弱的電信號，我把它取出來變成3.3V給你供電。因為有這樣器件的存在，所以我們做了不一樣的項目，比如我們在洱海有一個完整的監控系統，以前是用4G，網上傳可靠性問題，個成本也比較高，但是有人用gateway然後用這個來做，其實可靠性不是很高，用Dust Networks無線感測網路可靠性很高，功耗很低，再加上能量採集技術你基本上可以做到整個模塊永遠不需要維護，因為它從空間的能量就可以產生電量。

機車的輪軸和所有這些瓦軸的檢測上也是需要感測器的，這非常重要比如瓦軸溫度過高，我就要維修了。這個東西你要裝上感測器供電怎麼辦？Energy Harvesting Supply能夠實現這樣的監控是終身免維護的，往那一放，火車在走動的時候會震動，振動產生電壓，20個毫伏出來就可以給你變成3.3V了，一直可以用下去。這是我們在電源技術和現實生活中的一些有益探索。

希望大家在未來記住我們新的品牌，Power by Linear，整合了ADI和Linear的logo，這是一個全新的子品牌，而且會沿著剛才說的電源技術發展的三大挑戰繼續往下走。

記者提問互動環節話題精選

【提問】：我這邊有一個問題，你剛剛講到好多是汽車領域的應用，我看你PPT上有一個型號LT8645S，這個型號它的電壓幅度是3.4—65V之間，我們現在注意到汽車領域向48V電源轉變，是否可以理解ADI新的電源系統是無縫對接的系統還是說有新的挑戰？

【梁再信】：這個是有一些挑戰，因為從傳統的矽片的工藝來講，你要做非常高壓，還是有一些工藝的要求，這個本身不太容易。但是好處我們從兩個方面解決這個問題，第一，改進我們的工藝，讓我們在汽車界的應用裡面可以支持更高的電壓，我們現在已經有100伏的DCDC可以發布，可以支持。另外一種考慮解決問題的方式，24伏、48伏或者12伏汽車的電平系統，它的電壓不是在12伏、24伏、48伏，在啟動和發動發動機供電的時候，電壓的波動範圍是非常明顯的，冬天啟動的時候電壓可能12伏會變到3點幾伏，瞬間可能會衝到30伏以上，怎麼解決這個問題呢？我們現在有另外一類產品，surge-stop就是這種浪涌保護器件，現在最新發布的器件能夠做到140伏的工作範圍，把48伏系統、24伏系統、12伏系統，超出這個範圍百分之多少以內的電壓的把那個尖峰能夠給你消掉，甚至這樣的晶元我們還支持防反接，就是負多少伏你接上都不會壞，就是為了這樣的應用。所以我們從兩個維度去解決，一個是晶元本身耐壓提高，第二個是我做一個系統級的保護，因為那種高壓不是長時間的，是瞬間的，毫秒級的，後面就不再存在了，但是傳統的DC機是沒有辦法扛住那麼高的高壓就會燒壞，但是我們的不會。

【提問】：這裡有兩個小問題，一個問題，uModule那個問題看到做的越來越小，做到100A，但是我看到只有第二代那裡提了一下散熱是通過內置散熱處理，第三代、第四代也沒說怎麼弄的，既然做的這麼小，不僅要考慮晶元散熱，系統散熱應該也會有。

【梁再信】：第一個問題是這樣，也沒有太多去解釋這個技術，是因為我們的競爭對手一直在分析，在看我們怎麼去演進的，其實剛才我說了，我們競爭對手還停留在第一代第二代跨越的過程當中。所以第三代、第四代技術我只能說我們通過一些特別的工藝和工程方法讓外殼和磁性迴路和散熱的迴路融為一體，既提高了你的可靠性，因為用傳統的環氧樹脂封裝的晶元導熱是很有限的，但是我們現在把磁性迴路，你可以理解把電感的外殼變成了散熱的外殼，也變成了整個模塊的外殼，我只能講到這一點，更多不能講，可能兩年之前我們可以對外發布這些細節，因為兩年之前我們做到第五代。

【提問】：封裝其實如果要是反向的話還是很容易發現是怎麼做的？

【梁再信】：技術的門檻，你看可能能看明白，但你要做出來不容易，因為這受限於你的工藝、工程和流程，你能不能有這樣的技術和工藝把東西做到良率跟我們一樣高，可靠性做到這麼好，就像剛才說的一樣，這麼多廠做電源，為什麼我們Silent Switcher可以把效率做到如此高，別人還在妨我們，就是因為我們始終在考慮技術的領先，怎麼推動技術的發展，所以我們就留一個懸念，在一兩年之後來發布。

【提問】：還有一個可能你又要給我懸念，用電容儲能代替電感，怎麼把它48到24、48到12，它對半這樣就能做到99%，這個是什麼原理？

【梁再信】：這個其實不能稱之為懸念，因為這個技術大家都知道，我們以前說用電荷泵開關的方式給電容充電，比如12伏給一個電容充電或者12伏給兩個電容充電，充完電之後把兩個電容疊起來馬上就變成24伏了。你怎麼做到降壓呢？其實原理很簡單，我給一堆電容充電，充到48伏，充完之後我用MOS管去做怎麼樣切換做分壓，原理很簡單，把電容能夠拆分，從其中取一半的電壓出來，原因很簡單，但是有一個問題，你MOS管切一半電壓的時候，如果控制時序做的不好就會短路，而且還要提高一個效率的問題，所以這個的確也是懸念，原理很簡單，就是如何用電容，這個器件的特點，不僅僅可以做降壓，我剛才給大家看的是一個典型的通訊48V轉24V轉12V，其實它可以做升壓，甚至可以做反壓，比如48V轉-48V，我也可以做到99%的效率，就是MOS管切換它的極性，大家會看到可能有好幾個MOS管，只是這個MOS管的控制邏輯，如何解決短路、效率和EMI的問題，這裡面有我們的專利在裡面，所以也不能講。

【提問】：我們有一個小問題，剛剛提到了這裡有三款能量採集的產品，還有沒有其他一些應用？這三款分別針對的一些區別？

【梁再信】：其實我們在能量採集做了非常多的探索，就是為了匹配我們未來所謂的IoT，就是物聯網的應用，因為物聯網有如此多的節點，在未來一定是走低功耗高密度，因為大家可以想像全世界有幾十億、上百億個物聯網結點，萬物互聯。因為這麼多的節點，你不可能把能量的功耗做的太大，如何解決供電的問題？這也是一個傳統的挑戰，我們知道在傳統的DCDC，不管正壓還是降壓電路，它的啟動電壓一般是1點幾伏，系統才可以正常啟動。我們十年前LTC有發布一個電源產品，boost電路可以在0.7伏、0.8伏啟動，升壓升到3.3V，這已經是當時的工業極限了，700毫伏可以增上去，現在挑戰來了，一節太陽能光電池500毫伏，為什麼要串起來？就是因為它的電壓不夠高，只有500毫伏，能不能用一節光電池就把電壓做上來？所以我們開始做，有好幾個產品是跟太陽能相關的，單節光電池就可以把它往上轉的，但是這個還不夠，因為我們發現有的地方是沒有光的，但是有震動，比如說地鐵，地鐵的軌道，你能產生的能量就是振動，比如說在鍋爐工業現場，鍋爐里產生的能量就是熱，外面25度，裡面可能150度，這些能量怎麼產生，怎麼收集，這是我們始終在考慮的問題，這個市場業界也有很多這樣的能量轉換晶元，它的產生電壓都非常非常低，過去傳統的方式大家用最簡單的方法，比如溫差發電，一節溫差發電可能只有幾十個毫伏，那我做50個串起來，變成3伏，再往上轉，但是這樣你的效率和體積和你的成本都非常非常高，所以我們工程部門就想挑戰說我能不能做全世界最小的，能夠自己震蕩起震，升到3.3伏的晶元？我們做各種探索最後發現我們能夠把20個毫伏的電壓，什麼概念？就是拿音樂片的陶瓷片你用力按一下，那個電壓超過20個毫伏、50個毫伏、60個毫伏，這樣做的好處是我們可以把空間的震動、溫差，只要能量場產生的地方都能把能量取出來。這個技術也是其他競爭對手想要趕超，但是一直沒有很好的方式和方法，大家通過今天的演講會發現我們很多的技術不僅僅是矽片的技術，而是整個系統工藝工程和體系結構的技術，這裡面還是有一些技術的，ADI有一個口號是beyond silicon，就是怎麼樣超越矽片的所謂的能力和範疇去定義一個全新時代的產品，這也是其中一個應用。能量採集這裡提及的那三款只是一個典型的系統代表，我們還有很多這樣的器件，就是滿足不同場合的不同能量的採集的工作。

【提問】：也是關注散熱的問題，100A散熱量應該是特別大的，晶元端有方法解決，但是如果是在PCB板級是怎麼去解決的？我想在PCB級，我了解到的一些技術，在PC面板裡面有嵌入銅塊技術，直接在用銅塊導入到散熱片這種技術，我不知道你們這個晶元出來以後，PCB上我想問一下可以講解一下是怎麼樣設計嗎？

【梁再信】：首先可以明確一點，我們demo板的PCB結構沒有用很特別的工藝，可能有一個小小的要求，你的PCB銅厚我們建議用兩個盎司，而不是一個盎司。有兩個理由，一個是為了讓電流更方便，因為銅厚決定了過電電流大小。第二個是兩個盎司的銅厚你的散熱的熱傳遞的能量損失會小一點。我們其實散熱問題更多的從工藝上解決，有兩個，第一個是引腳，引腳大家拿到這個器件你會發現引腳的數目比較多，有兩種，一種是LGA，一種是BGA，BGA下面的球非常多，按照道理不需要那麼多引腳，因為你作為電流輸入輸出接地就好了，為什麼做那麼多引腳？其實就是為了散熱，LGA是沒有球的那種焊法，散熱會更好一點，所以熱量一部分是從電路板，通過這麼多的引腳傳到底版上，底版上盡量用兩個盎司的銅厚。另外是用到100A這麼大電流的應用，基本都是伺服器雲或數據中心，它的電路板厚度層數都很多，十幾層是很常見的，20層，如果你十幾、二十層這麼多，就像一個散熱片一樣，這是一個出發點。 第二個出發點是如何提高我的效率，效率越高熱損耗就越小，散熱問題就容易解決剛才說了在效率上我們有很多獨門絕技，包括前面提到的silent switcher。第三個問題是散熱片，剛才也提到過說傳統的封裝功率你的熱阻是比較大的，我們在選擇殼體的時候，已經不是傳統的封裝工藝了，已經把磁性材料、熱傳遞和外殼合三為一，三個東西變成了一個，那我的外殼的熱阻遠遠比傳統的環氧樹脂封裝的熱阻要低很多，從而讓我的熱功耗會更小一點，當我做到100A的時候，其實我需要傳遞散出去的熱量只有幾瓦，100瓦裡面可能只有5、6瓦左右的功率需要散熱，所以我們有一個很典型的應用，在一個小時有250升的自然風流量裡面，有個heatsink，整個100A滿負載的時候，我的晶元散熱溫度會比較高，80幾度，不是強風散熱，是自然風放在室外這樣放著不動的條件下，大概80幾度的溫度，溫升還是會比環境溫度高過50度左右，如果加上風能，這個問題就不是問題了，我們從這三個方面解決散熱的問題，的確這是一個非常大的工藝和工程問題的挑戰。

【提問】：我還是想問兩個小問題，第一個是今天主題是談電源，如果是談電源的話，Dust Networks如何會歸結到電源裡面。

【梁再信】：這裡談Dust Networks出來是因此引出我們的能量採集技術，因為Dust Networks是超級低功耗，一節電池工作五年，我剛才說了如何考慮終身免維護，而不是五年之後你還去換一個電池，這個很麻煩的，你在大橋上裝一個壓力感測器，五年一換電池，這個很麻煩，所以能不能做一個終身免維護，所以我是拿它做一個引子。

【提問】：第二個問題是你談到汽車LED大燈的時候，說的是對面如果來車了，會把左邊的燈給關掉，我覺得這可能也不是一個電源模擬的問題。

【梁再信】：這的確是一個系統性的問題，首先這樣的大燈系統，大家會看到在奧迪下一代產品一定會出現，因為這個測試已經過了，它是通過車底有一個攝像頭，判斷路上有沒有車，通過演算法通知系統關掉哪個led，只是說我們提供一個非常高效的led驅動，同時可以提供多路的LED切換，我可以讓你很隨意切換，我想關哪個馬上就能關，我想亮回來的時候，我的一致性和電流的一致性還非常好，因為在汽車和醫療的應用上，對LED調光度和亮度的一致性是要求非常苛刻的，現在奧迪的說法是矩陣式的LED大燈，不能說我這12個燈有2個燈的亮度比別的低5%，這個是他完全不能接受的，我們要做的事情是如何通過高性能的LED驅動晶元讓每一路在開關和調光的時候亮度是一致性的，12路同時調光能不能做到一致性很好，這個是目前很難做到的，因為奧迪和賓士都有一個特別的功能，我的大燈的亮度是隨著車速的提高會提高我的功率的，讓我能夠照的更遠，這樣提供安全性，所以我們是在安全性和可靠性上面去配合系統的設計，提供這樣的方式，讓它能夠非常靈活的提供一個非常人性化的駕駛的大燈去給我們的市場。

【提問】：那麼led大燈的壽命由哪些決定呢？

【梁再信】：取決於幾個點，因為LED大家都知道，它是一個電流驅動性器件，所以你在調光的時候，你會不會有光壓過沖這個非常重要，然而你的LED電流的限制能不能在你的範圍之內，第三個是你做led驅動的時候對環境和溫度去做監測和補償？這個其實都是很重要的。所以你會看到說我們的LED驅動晶元好像很複雜，一堆引腳的問題，是因為我們考慮了非常非常多可靠性、安全性和冗餘度的問題，但是可能其實就是LED一個電感、一個開關給你一串亮了就行了，別的什麼都不用管了。我們也在挑戰很多極限，傳統的led驅動，我的就是調光率做到500：1，然後對1000：1、800：1，現在已經有4000：1的調光的器件，這裡面有很多工程的挑戰，4000：1的占空比你怎麼控制這個抖動邊沿，這個也是非常有挑戰。

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