人类追求更高效利用能源的历史可能和人类自身的历史一样长。随着数智化和电气化程度的不断提高，面对极端的环境、苛刻的要求和日益广泛多样化的行业应用，电力技术和产品经历了什么样的更新和迭代？在最近的第11届EEVIA年度中国硬技术媒体论坛和产业链研究创新趋势展望研讨会上，亚太地区电力市场经理黄庆义先生深入介绍了高性能电力技术和解决方案的发展。

从一次电源到二次电源和三次电源，从接口保护到电源的持续监控和控制，不同类型的电源技术在发电侧到芯片端发挥着重要作用。黄庆义先生说：“首先，电源是IC，先进的半导体技术是前提，优秀的电路设计水平是保证。”。其次，包装技术和系统集成能力在这个过程中同样重要，从IC到模块再到客户最终获得的系统。”

多年来，ADI作为电源领域的行业领导者，一直以自己的高性能电源技术和解决方案独立进入市场，以先进的设计和包装技术确保电子系统以最佳的效率、速度和功率水平运行。在此基础上，ADI还衍生出了许多行业领先和独特的电源开发方向和技术，如Silent Switcher、模块化、LDO等。

黄庆义先生说：“目前，电力技术发展的大方向还没有脱离效率、面积和电磁辐射三个方面。在传统的电子产品设计过程中，这三个维度的平衡是非常具有挑战性的。通常，优化一个参数意味着牺牲一个或多个其他性能。”

解决噪音和振动问题

Silent不断演变 Switcher技术

该行业一直在寻找在集成单片DC/DC转换器中实现一些通用改进和巧妙设计理念的方法，使电源设计师能够在不牺牲效率、EMI特性或瞬态性能的情况下实现最佳设计时间和空间。ADISilent Switcher技术就是这种转换器改进和巧妙设计理念的应用。

开关稳压器热回路中的高di/dt和寄生电感是由电磁噪声和开关振铃引起的。当开关频率过高时，无论是在时域还是频域，开关节点的波形都会出现明显的振荡，这是产生EMI的因素。开关频率的简单降低可以降低振铃，但也会对效率产生负面影响。为了有效地减少EMI并改进其功能，有必要尽量减少红色回路的辐射效应。“黄庆义展示了两个简单的电路示意图分析Silent 出色的Switcher能力。“Silent Switcher技术可以更好地解决这个问题。经过不断的迭代、优化和升级，新产品内置了高频电路电容器，进一步优化了系统的等效感抗，降低了PMW振铃，缩短了MOS死区时间，提高了PMW摆率，将转换效率提高到95%，无负载静态电流降低到2.5uA，同时，电源的输出纹波也低于10mv。”

毋庸置疑，Silent Switcher技术是开关模式电源问世以来电源领域的先进成果之一。在许多噪声敏感应用中，该降噪技术提高了EMI性能，提高了系统效率，输出了纹波性能，缩小了解决方案的整体尺寸。ADI继续开发Silentt 为了进一步降低系统噪声水平，不断扩大应用范围，造福更多领域，Switcher技术。目前已发展到Silentt 第三代Switcher。

在现场，黄庆义先生详细描述了Silent Switcher的迭代过程：“一开始，Silent Switcher技术对布局有很高的要求，因为它需要尽可能对称地布置这些输入电容，以充分发挥场相互抵消的优势。为确保在设计和整个生产过程中的正确布局，Silent Switcher 2应运而生。再到今天的Silent Switcher 3.在过去的基础上，增加了低噪声功能，使其输出的噪声非常接近LDO水平。同时，它的包装也得到了很多优化。超低频噪声和超快瞬态响应使Silent Switcher 能很好地解决效率、面积、电磁辐射等问题。”

超薄超低噪音，小尺寸大电流…

ADI“五花八门” μModule

µModule (微型模块) 据黄庆义先生介绍，产品也是ADI电源产品的一大特色µModule是一个完整的系统级封装 (SiP) 解决方案可以最大限度地缩短设计时间，帮助客户减少电源电路板的尺寸和电路设计的复杂性，提高系统的可靠性。该系列将组件选择、优化和布局的设计负担从设计师转移到设备上，缩短了整体设计时间和系统故障排除过程，最终加快了产品的上市速度。

黄庆义说：“自从十多年前高度集成的电源模块产品问世以来，客户不再需要关注电源的噪声和纹波，只需要像LDO一样使用它们。”。目前，ADI有很多类型的模块供您选择，如超低噪声、超薄、监控、大电流、多通道并联输出等。

以大电流电源模块为例，由于对功率密度的要求越来越高，以前需要多个模块并联才能实现大电流的输出。例如，2010年，ADI需要12个LTM4601才能达到100A。为此，在ADI的不断探索下，LTM4700于2018年问世，只需1片即可达到100A。2021年，LTM4681的发布实现了22mm×单路125A或四路31.25A的电流在15mm范围内输出。

另一方面，要做出高集成度的电源产品，在保证大电流的同时，电路板的小尺寸、薄型化也是关键。例如，LTM4631和LTM462：“在许多情况下，由于空间限制，我们的客户只能使用带分立器件的PCB下表面。事实上，很多系统PCB的下表面只有2.2mm的高度可以用来安装设备。因此，我们开发了传统的1.8超薄电源模块mm，最薄可到1.3mm，这样，它们就可以很容易地放入其中，并帮助解决空间和密度问题。”

黄庆义先生还展望了电源技术的发展：“归根结底，电源仍然服务于其他IC和设备。随着技术的深入发展，更集成、更大的电流、更小、更薄的电源技术将与其他信号链产品形成更多的整体解决方案。因为对于终端客户来说，整个系统的指标更为重要，一个可以验证的整体解决方案必然会大大缩短产品的上市时间，降低开发风险。”

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