面向智能化和物聯(lián)網(wǎng)的電源解決方案

　　對于像Intersil 這樣的半導體公司而言，物聯(lián)網(wǎng)的骨干很有可能成為最具挑戰性和富有成果的應用領(lǐng)域之一。電源的有效設計就是要克服既要使網(wǎng)絡(luò )高效運行，又要保持其冷態(tài)并且仍然維持系統的可靠性和高密度之間的矛盾。

　　隨著(zhù)互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)終端設備越來(lái)越多的得到了最大的關(guān)注，行業(yè)開(kāi)始充分理解這些終端設備對帶寬和存儲需求的影響，物聯(lián)網(wǎng)所需的基礎設施數量和節點(diǎn)增加也同樣受到了同等程度的重視。就網(wǎng)絡(luò )的這兩個(gè)方面而言，Intersil的電源技術(shù)已在物聯(lián)網(wǎng)的推廣方面發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用。

　　金升陽(yáng)：新能源汽車(chē)DC-DC發(fā)展趨勢

　　新能源汽車(chē)主要包括插電式混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)等。與傳統汽車(chē)相比，這些新能源汽車(chē)更多地需要DC/DC轉換器對電壓進(jìn)行轉換、逆變。新能源汽車(chē)DC/DC轉換模塊的技術(shù)走勢主要是基于終端客戶(hù)的需求。目前，除了TS16949體系要求汽車(chē)電子企業(yè)滿(mǎn)足汽車(chē)終端客戶(hù)需求外，各大車(chē)企還制定了自己的汽車(chē)企業(yè)標準。

　　廣州金升陽(yáng)科技有限公司 FAE高級工程師奉啟珠表示，終端客戶(hù)比較關(guān)注以下幾個(gè)方面的技術(shù)發(fā)展趨勢：

　　(1)工作環(huán)境要求：因為電機等發(fā)熱器件的原因，工作環(huán)境溫度較高，要求DC/DC轉換器操作環(huán)境溫度從常規的85度至少升級到105度，最終要求125度;可以參考ISO16750環(huán)境可靠性標準。

　　(2)輸入電壓：在汽車(chē)點(diǎn)火時(shí)，車(chē)載電池電壓會(huì )跌落，導致DC/DC轉換器啟動(dòng)電壓低于常規電壓的輸入范圍，例如12V電池設計為6.5-18V(常規為9-18V);

　　(3)抗震性：汽車(chē)行駛的路面可能不平，因此要求DC/DC轉換器抗振動(dòng)性強。一般要求10-55Hz, 10G, 30 Min. along X, Y and Z。

　　(4)EMC：因為汽車(chē)內部的電氣設備非常多，靠近人體，且人在車(chē)內的停留時(shí)間長(cháng)，因此對于電磁兼容性要求極高。這塊可以參考的標準也非常多，如：ISO 7637、ISO 11452，GB/T 17626、GB 13837。

　　(5)器件規范：汽車(chē)級DC/DC轉換器內部使用的器件滿(mǎn)足AEC-Q100/101/200的測試規范。

　　金升陽(yáng)是最早在混合動(dòng)力汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)發(fā)力的DC/DC轉換器廠(chǎng)商，自2008年開(kāi)始，金升陽(yáng)就與海外一線(xiàn)汽車(chē)廠(chǎng)商合作開(kāi)發(fā)汽車(chē)級DC/DC轉換器，積累大量研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、應用與失效分析經(jīng)驗，產(chǎn)品和方案都非常成熟穩定可靠，得到了市場(chǎng)的認可，這些都不是短時(shí)間能夠做到的。例如：電機控制器解決方案

　　● 使用溫度-40℃~+105℃

　　● 隔離電壓3000VAC、隔離電容10pF

　　● 正負輸出：15V/-8.0V

　　● 高容性負載能力，支持峰值電流正負5A

　　● 開(kāi)環(huán)設計無(wú)過(guò)沖

　　● 輸出短路保護自恢復

　　除此之外，金升陽(yáng)為新能源汽車(chē)行業(yè)提出BMS產(chǎn)品解決方案、空調控制器ECU解決方案和智能充電機解決方案等較為典型的隔離式DC/DC轉換器解決方案，汽車(chē)產(chǎn)品的可靠性要求高、需求各異，具體設計時(shí)多與FAE溝通，可以借鑒很多應用經(jīng)驗，規避應用風(fēng)險，提升整個(gè)系統的可靠性。

　　Altera：下一代FPGA的供電挑戰

　　作為電子系統的心臟器件，電源一直以來(lái)都是應用市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)。電源的發(fā)展方向可以歸結為三方面：小型化;高效、高可靠性;智能化或者數字化。其中數字化尤為重要。因為現在處理器的性能大大增強了，同時(shí)其電壓數值也大大降低了。例如，以前一個(gè)FPGA的內核電壓供電是2V或者1V，現在很多FPGA的核心電壓只有0.9V或0.8V。如何確保電源穩壓器能夠輸出如此低的電壓值，同時(shí)又能夠達到0.5%或者1%的電壓穩壓精度?挑戰在于電壓精度越來(lái)越難實(shí)現，例如1V電壓，若達到0.5%精度，需要穩壓的電壓值只有5mV，很可能一個(gè)噪聲(即紋波)就可能要達到5mV。而傳統的模擬控制環(huán)境很難實(shí)現這么高的穩壓精度，或者在時(shí)效上有一些誤差。只有通過(guò)數字化的電源管理可以解決這一點(diǎn)。

　　例如，對于A(yíng)ltera第十代FPGA和嵌入式處理器來(lái)說(shuō)，一個(gè)是對電流的要求越來(lái)越高，對功耗要求更低，二是高速系統對噪聲控制更嚴格，三是隨著(zhù)工藝節點(diǎn)到達20nm和14nm后，電壓在不斷下降。