洞察需求 精準布局 ADI Power Summit看見新世代電源樣貌
- 賴品如／台北
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AI世代來臨，電子設備的智慧化腳步逐漸加快，市場對電源技術的要求也不斷提升，致力於開發先進、高效和可靠電源IC技術的ADI，多年來持續深耕技術，針對客戶端不同需求推出高品質電源IC。
為了加速電源IC技術的發展與交流，協助工程師快速掌握電源市場技術脈動，ADI - 2023 ADI Power Summit，深入剖析最新的電源IC技術趨勢和發展方向，協助電子設備與系統業者善用新一代解決方案，滿足當前市場的需求。
ADI業務總監Jerry Chan表示，全球市場快速改變，現在電子產品不僅需要高效能，節能也是重點之一，ADI投入電源領域多年，在提供客戶高品質、高安全、長使用壽命功率元件的同時，也致力投入研發，因應終端需求調整產品藍圖，這次論壇就可看到ADI的產品策略與各種解決方案，此一完整布局，將可協助客戶打造高品質電子產品，掌握市場商機。
溝通類比與數位世界 ADI擘劃電源新藍圖
ADI 台灣技術業務總監 Anderson Huang首先介紹ADI的功率元件整體產品的策略與發展方向。他表示成立超過半世紀的ADI，在功率元件領域已居於產業領導地位，目前全球員工人數超過25,000位，客戶超過12.5萬家，近年全球社會與產業正值轉型期，ADI將持續扮演現實世界與數數位世界之間的溝通橋樑角色，成為「智能邊緣」領域的引領者，並從以往的元件供應商，轉變為解決方案提供者。
ADI 2022年的營收超過120億美元，產品可依應用市場區分為工業、車載、通訊、消費性領域等四大區塊。作為整合類比、數位與軟硬體技術的業者，ADI已打造出包括信號鏈ADC、DAC產品、射頻、數位訊號處理器（DSP）、微控制器（MCU）、邊緣處理器（Edge Processor）、感測器等完整產品線，這些產品目前已被廣泛應用於各大場域，並通過市場驗證。除了既有市場外，隨著智能裝置與物聯網的普及，ADI也將進一步推動功率技術的創新和應用，已更完善、全面的解決方案滿足市場客戶需求。
深耕電源市場多年的ADI，旗下擁有Silent Switcher、μModule、nanoPower、SIMO、Ultralow Noise LDO、高性能控制器和電源保護等眾多技術領先市場的產品，Anderson Huang則特別介紹「Silent Switcher」與「SIMO」兩項技術。
在Silent Switcher部分，Anderson表示工程師在設計Switching Power時，通常會先考慮效率和瞬態響應，EMI問題則在設計完成後的測試階段才會遇到。但如果最初設計階段未納入EMI，到最後才降低影響，不僅設計會更困難，成本也更高。要確保產品開發順利且效能設計最佳化的最好做法，就是在設計初期就一併考量EMI問題，在所有需考慮的因素中，元件選擇和PCB佈局是取得最佳EMI效能的關鍵，而ADI的 Silent Switcher技術則是解決此一困擾的最佳解方。
Anderson進一步指出，Silent Switcher技術已經發展到第三代，稱為Silent Switcher-3。這項持續改進的技術旨在進一步降低系統中各種噪聲，並廣泛應用於不同領域。第一代著重於減少寄生電感和降低EMI輻射，透過獨特IC封裝技術和反向磁場相互抵消的輸入迴路。第二代則將電容整合到IC封裝內，大幅縮小迴路和接地層影響，減少EMI干擾並縮小解決方案尺寸。第三代則特別針對低頻噪聲進行處理，降低0.1Hz到100KHz範圍內的噪聲，同時改進瞬態響應，使Silent Switcher技術在敏感應用中不再需要額外的低噪聲線性穩壓器。
整體而言，Silent Switcher-3的特色有三個:首先，當以高頻進行開關操作時，Silent Switcher-3的功率IC可在保持高效率的同時，具備極低的EMI效能。其次是Silent Switcher-3功率IC具有超低的低頻雜訊，最後是Silent Switcher-3的功率IC具有超快的瞬態響應能力。
Anderson介紹的另一項技術為SIMO，SIMO是Single Inductor Multiple Outputs的縮寫，意指透過單一電感器提供多個輸出。SIMO功率管理IC使用此一方式，可分時狀態下為多個輸出提供電力。SIMO PMIC具有高密度、小尺寸的特點，非常適合低電流應用，因此在穿戴式裝置、耳機、物聯網裝置和依賴電池供電的小型消費電子產品等空間有限設備中，SIMO PMIC是非常適合的解決方案。除了上述設計，ADISIMO PMIC系列產品並整合電池容量計（Gauge）、低壓差線性穩壓器（LDO、I2C連接埠控制等其他功能，滿足高密度、小尺寸電子設備的需求。
目前ADI推出的低壓5V SIMO PMIC已成功應用於穿戴式裝置和其他消費電子產品中。在此同時，該公司也希望擴展此產品的應用範圍，將高密度和小尺寸特點用於高壓和小電流的領域。經過調查後，ADI發現36V與65V高壓市場客戶對SIMO有高度興趣，因此現已著手開發高壓SIMO功率管理產品。
除了介紹「Silent Switcher」與「SIMO」兩大產品，Anderson也深入剖析ADI產品在資料中心、車載系統、工業場域的應用策略與解決方案。資料中心部分，隨著AI、5G、大數據等技術的興起，大量的數據運算成為必要需求，為降低能源成本並減少環境影響，ADI提供了多種資料中心電源解決方案。其中包括Hot Swap和Protection產品，用於可靠的插拔保護和電流管理；48V to 12V IBC解決方案，可提供高效率和可調節的轉換；多相控制器和Power Stages解決方案，具備高效、穩定的電源供應功能；系統管理監控產品可即時監測和管理資料中心的電源系統；高度整合的電源模組，提供高效率和高功率密度的電源供應；POL電源解決方案則是利用新的P90技術提高效率、密度和整合度。這些解決方案為Power Stage提供了穩定、高效的電源供應，有助於推動AI人工智能的發展。它們不僅符合節能要求，並提供精確和穩定的電源，可協助系統業者推動AI人工智能創新。
ADI在汽車電源領域擁有豐富的經驗，Anderson 指出，其產品特色可用Efficiency、Performance、Integration、Cool總合成的EPIC四個字概括。ADI的產品注重效率、空間和板卡尺寸的考量。透過P90製程的引進，大幅優化功率FET、數位和類比電路，從而縮小了晶片尺寸並降低成本。
ADI在汽車電源領域致力於實現高效率、低電磁干擾、低待機功耗、低熱量和快速的瞬態響應，以符合汽車行業的要求。其PMIC IC支援高達8MHz的開關頻率，提供高密度的系統級電源解決方案。並與SoC夥伴合作，提供高功率、可堆疊的參考設計，以滿足市場需求。ADI也提供高性能ASIL解決方案。在相機和雷達等領域，擁有高密度設計的電源解決方案。此外，ADI的解決方案具有低電磁干擾和低待機功耗。如果客戶需要高電壓和高電流功能產品，則可提供滿足高密度車載電池充電器和逆變器設計需求。最後，ADI的電源IC從ASIL-B到ASIL-D的各種級別均經過ISO26262認證，確保符合車輛安全性要求。
工業領域也是ADI重點領域之一。Anderson表示，工業電源應用場景可分為兩類，其一是要求高效節能，其二是要求高可靠性和耐用性。在高效節能方面，ADI提供了各種高效率、低功耗的電源管理解決方案，如Buck、Boost、Buck-Boost、charge pump、LED Driver等，可為工業客戶提供更節能、更環保的電源設計。高可靠性和耐用性部分，ADI提供了各種高品質、高可靠性的電源管理解決方案，如電池管理、電源管理IC等，能夠為工業客戶提供更穩定、更可靠的電源設計。此外，ADI也提供各種產品設計和開發支持，包括參考設計、軟件開發工具、技術文件和應用支援，協助工業客戶加快開發電源設計。
nanoPower滿足低耗電需求 DC/DC μModule打造高品質電源環境
ADI Sr. Business Development Manager of Multi-Market Power Business Unit Allen Tsai也在此次電源技術盛會中，介紹了ADI的nanoPower。他指出這款是為了滿足市場上的低功耗需求而生，其特點之一是靜態電流小於1uA，可實現極低的功耗水平。nanoPower適用於依賴電池供電且需要長時間運行的應用，並能在待機或低負載情況下工作，同時保持高效能。
Allen接著指出，攜帶式電子設備為求低耗電，通常會在不使用期間進入待機狀態，但前提是當設備恢復使用狀態時，必須要在極短時間內被喚醒，立即進入高效使用狀態，在此同時，設備內部的元件數量、體積不能因此增多，並可透過各種最佳充放電方式延長電池的使用壽命，nanoPower即具備上述特點。
nanoPower目前已被廣泛應用於可攜式設備、無線感測網絡、物聯網設備和其他低功耗應用，可支援新應用的技術，延長設備的電池壽命、降低系統能源消耗，並提供可靠的效能。nanoPower也提供了新世代超低功耗設備、設計工具與可用於延長電池使用壽命、縮小體積的設計技術，有助於工程師開發全新的低功耗產品。nanoPower技術和產品讓ADI成為低功耗應用領域的重要合作夥伴，可為使用者提供節能、可靠的解決方案，並推動低功耗技術的發展。
ADI Power Module Engineer Jason Sekanina接著介紹ADI Compact SMT DC/DC μModule products for Next-Gen Systems。他表示μModule產品線在2005年推出時，就希望以良好的生態系統、高性能和簡易開發等特性，協助客戶打造最佳電源管理設備。他提到ADI的DC/DC μModule產品可大幅節省電源設計時間，並透過所支援的工具和文檔，實現高效電源解決方案。DC/DC μModule擁有優異的電流共用性能和散熱設計，並藉由減少輸出電容的使用，獲得更小偏差的輸出電壓。適用於工業控制、工業自動化和醫療領域，其指標性產品LTM8080的低雜訊和可靠性，已通過多項測試和資格認證，可確保設備穩定運行。
Jason Sekanina 強調DC/DC μModule通過各種環境測試，此類測試對軍事航太設備至關重要。此外ADI網站提供的各種專業資源也有助於工程是因應設備所處環境，選擇最合適的元件與模組，讓產品效能最佳化。
「2023 ADI Power Summit」在ADI團隊發表演講的同時，安馳科技、艾睿電子、文曄科技三家代理商也在現場展出各類電源解決方案，包含安馳科技代理的nanoPower系列產品、艾睿電子代理的ADI μModule穩壓器、文曄科技的電源品質分析儀表EP-PQA-S1…等，透過演講內容與實際產品的相互驗證，與會者得以進一步掌握ADI解決方案的設計思維與功能特色，有助於日後開發效率，強化產品的市場競爭力。
