【導讀】專家非常看好工業控制電源領域。隨著工業系統增加電壓軌的數量，更高的系統功率密度必須達到保護不動產，并降低系統成本的需要。鑒于這些動態，2015年將是具有低成本性和易用性的數字電源獨特增長的一年。
隨著網絡基礎設施建設速度加快以及電子通信技術迅速發展，工業將融入更多智能元素，高效化和智能化成為未來工業發展的必然趨勢，可以預見，智能工業物聯網時代即將到來。在嵌入式領域，MCU、處理器、FPGA等主控芯片商戰火將起，此外，工業電源模塊將是廠商克敵制勝的關鍵所在。為此，電子發燒友年終回顧專題特邀Intersil公司電信基礎設施與工業電源產品高級副總裁Mark Downing，探討工業物聯網在電源領域設計與挑戰。
從德國工業4.0到中國傳統制造業升級
從德國工業4.0概念的提出，到中國推進傳統制造業的轉型與升級，傳統的電機與電機控制行業也在發生巨大變化，目前工業領域對電機控制電源提出了全新要求。“工業系統中電壓路數的不斷增多使電源設計復雜度顯著上升。設計工程師現在需要可簡化其設計并能提供更高功率密度的解決方案。” 來自Intersil公司電信基礎設施與工業電源產品高級副總裁Mark Downing這樣表示。
高集成度和高效產品可簡化針對廣泛工業應用的電源設計，包括智能家庭和電網、測試測量系統、醫療設備和工廠自動化。Mark Downing指出這一觀點，他進而表示“intersil電源模塊有助于簡化設計的原因是，其全面集成了包括PWM控制器、FET、電感和補償電路在內的所有元件，只需再添加一個輸入電容和一個輸出電容即可設計出完整電源。”為此，設備制造商就不需要設計分立電源管理解決方案，減少電路板空間占有量，進而降低了一定的風險。同時，intersil研發用于工業應用的模擬和數字控制器、電源模塊、開關穩壓器及LDO，向其客戶提供更全面的解決方案。例如，用于存在檢測的Intersil運動傳感器和光傳感器產品以及各種精密模擬模塊，可幫助用戶與智能家庭和智能工廠中的互連設備進行輕松互動，并在這個過程中節省能量。
如此一來，面對市場對系統需求的持續增長，是否會由于滿足電源的設計要求，從而導致成本的不斷增高？Mark Downing認為，通過使用模塊和基于GUI的設計界面來簡化設計，能夠加快設計速度的解決方案。該趨勢已經出現，而Intersil將繼續開發創新的電源管理解決方案，通過以更小占位面積提供更高效率和功率密度來支持電壓路數的增加。推動系統智能化達到新的水平，以支持對整個電源的效率與錯誤的管理，使客戶的電源系統更易于設計和監測/控制。例如，ISL8541x降壓穩壓器可高效地對來自電源或電池的直流電壓進行向下轉換，為電壓要求各不相同的多個微處理器和元件供電。 ISL85410、ISL85415和ISL85418向設計工程師提供最大的靈活性，支持寬輸入和輸出電壓范圍。由于這些器件是引腳兼容的，所以一種布局可用于多種系統，從而幫助加快產品上市速度和降低設計成本。
效率是系統設計工程師面臨的常見設計挑戰
Mark Downing還認為，效率仍然是系統設計工程師面臨的常見設計挑戰。特別是，工廠自動化現在需要效率更高的電動機和過程控制設備通過收集、存儲和分析數據來監測和控制系統互動。運動控制系統與對應運動信息輸入之間的接口需要嚴格同步，電動機控制子系統的所有方面都必須盡可能高效和精確，以管理電動機的速度、扭矩和位置——無論是在組裝線上還是在便捷式電動工具中。比如intersil 的HIP2103(＄0.9500)和HIP2104半橋驅動器，使用直流電動機、三相無刷直流電動機控制系統或其他類似負載設計，以改善系統可靠性或降低錯誤動作而引起的災難性電橋故障，兩種橋式驅動器均通過獨特的電源管理方法來延長電池續航時間，具體而言，支持業內最低的睡眠模式電流，以最小化器件在不工作時或處于待機模式時的功耗。客戶需要的是電池續航時間長、可靠和使用壽命長的產品。
他進一步指出，家庭和工廠的節點也是物聯網重要組成部分，也是推動電源管理IC產線發展的重要趨勢。物聯網——家庭和工廠中的節點開始實現互連，使我們的生活和工作方式智能化——完全依賴于使這些互連節點在電池支持下運行數年而非數小時或數天的能力。Mark Downing詳細介紹道，對尋求用于工廠自動化和過程控制系統的解決方案的電源工程師，Intersil數字和模擬控制器、電源模塊、開關穩壓器和LDO可幫助簡化設計和集成。無論是模塊還是離散控制器，都為GUI軟件所支持；這種軟件甚至無需寫一行代碼，并且其花費等同于甚至少于模擬系統。
在采訪的最后，Mark Downing表示，非常看好工業控制電源領域。隨著工業系統增加電壓軌的數量，更高的系統功率密度必須達到保護不動產，并降低系統成本的需要。鑒于這些動態，2015年將是具有低成本性和易用性的數字電源獨特增長的一年。Intersil視中國為最具戰略意義的市場，并且我們投資定位于中國領先的電子產品制造商的創新產品。預計對更多高能效電子產品的需求將在2015年創造新的增長機會。將為其中國客戶提供差異化的技術，助力解決最具挑戰性的系統設計問題，并促使客戶獲得自身目標市場份額。
