聚焦汽车与工业 凌力尔特独具匠心

   在2014年的慕尼黑电子展上，凌力尔特向人们展示了其应用于汽车业、工业的模拟产品。众所周知，在一众重视产品成本的半导体厂商中间，凌力尔特可谓独树一帜，其对产品性能的注重度高于成本，那就让我们一起来看看“高、大、上”的凌力尔特产品到底有何独到之处吧。

LT8490——可利用阳光的电池充电控制器

这是一款面向铅酸和锂电池的同步降压-升压型电池充电控制器，该器件具备自动功率点跟踪 (MPPT) 和温度补偿特性。该器件可采用高于、低于或等于输出电压的输入电压运作，并能由太阳能电池板或 DC 电源供电。
参数
　　　VIN 范围：6V 至 80V
　　　VBAT 范围：1.3V 至 80V
　　　单电感器架构允许 VIN 高于、低于或等于 VBAT
　　　用于太阳能供电型充电的自动 MPPT
　　　自动温度补偿
　　　无需进行软件或固件开发
　　　可采用太阳能电池板或 DC 电源供电运作
　　　输入和输出电流监视器引脚
　　　4 个集成型反馈环路
　　　可同步的固定频率：100kHz 至 400kHz
　　　64 引脚 (7mm x 11mm x 0.75mm) QFN 封装

笔者按：本品主要应用于配备电池的工业设备或便携式军用设备的充电。其独到之处在于在非理想工作环境下可以利用阳光充电，做到无需导线的自行能量采集。

   能量采集技术实用化进程是从2000年前后开始的，TI、高通、ARM和其他半导体大厂均有涉足。能量采集设备的优点在于能够实现无电池工作、省去了布线的烦恼，所以对于无线应用和难以触及的设备来讲尤为重要。而能量采集芯片的研发重点则在于如何把环境分散的能量充分利用、集聚到一起，实现高效的、大电流的充电。

   LT8490 的 MPPT 电路可扫视太阳能电池板的完整工作范围并找出真正的功率点，即使当电池板因部分遮蔽而引起局部值功率点时也不例外。一旦找到真正的功率点，LT8490 将会在这一点上工作，同时运用高频抖动方法快速跟踪本地功率点的变化。LT8490 通过这样的机制解决了能量收集难利用率低的问题。但其有效的能量来源比较单一，如果热能、机械都能为其所用就好了。

Dust Networks——适用于工业的组网技术

Dust Networks SmartMesh® 无线网格网络由一个负责收集和转发数据的自成形网状节点（或“微尘”）与一个用于监视和管理网络性能并向主机应用程序发送数据的网络管理器组成。具有不同标准的时间同步、通道跳频的特点，是一种收集和转发周期性数据（双向）的自组建网状节点结构，用于监视和管理网络性能并向主机应用程序发送数据。在国内主要应用于煤矿、工业现场测量、动力机车系统方面的测量等领域。

   优点是数据可靠性强，大于99.999%；每个节点均可依靠收集的能量或电池来运行5至10年，从而使需要通过低成本“即撕即贴”型安装的地方可准确地安放传感器，以实现终的灵活性。

笔者按：凌力尔特2011年收购Dust Networks。Dust Networks SmartMesh™ 无线传感器网络 (WSN) 产品于2012年下半年进入中国市场。对于工业市场来讲，低功耗、可靠性、灵活性、适应性至关重要。 SmartMesh独特的网络架构与凌力尔特出色的模拟能力相配合，相信能够助力物联网在工业、能源、智能基础设施方面的实现。

   具有SmartMesh网络架构的LTC5800与LTC3330相结合，实现采用能量收集电源的无线传感器网络。LTC3330为毫微功率降压-升压型 DC/DC 转换器，由一个集成型全波桥式整流器和一个高电压降压型转换器组成的能量收集电源负责从压电源、太阳能或磁源收集能量。与LTC3330的配合，可以使每个节点（或“微尘”）在非理想环境下通过采集太阳能或磁能来获取能量。


采用电源管理系统控制电源

   凌力尔特的数字电源系统管理（PSM）产品是将DCDC控制器，数字监控，控制技术集成在同一芯片上。其数字电源管理功能可借助软件LTpowerPlay来控制，无需编写代码，工程师便能够轻松对整个电源系统进行设置和控制，可以实现配置总线上芯片、远程读取数据、查验系统状态、排序和监查电源、检查故障状态等操纵。

   虽然凌力尔特的产品不具备太多成本优势，但据其FAE MaxWang介绍，产品凭借高性能、高可靠性还是得到了许多工程师的青睐，尤其是在汽车电子等领域，其电源管理产品更是有着很高的市场占有率，比如LTC680x芯片系列。

为故障安全型电源设计的电池组主动均衡线路

   电池监控是所有后面计算和算法的基础，对锂电池的应用来讲至关重要。凌力尔特推出基于电源监控的LTC680x系列芯片，LTC680x是市面上款集成的、高精度的电池监测方案。

   “目前在工业现场应用或者汽车当中，与实验室环境有很大区别，如果要达到标称中的性能是比较难的。凌力尔特的产品在数据手册上标注的数据在现场应用上都可以达到。”，MaxWang说道。

   电源监控之外要做电池平衡，以往都是采用被动均衡的方式，用一个电阻把多余的能量释放掉。凌力尔特推出了两款做主动均衡的IC——单向平衡方案LT8584和双向同步反激式平衡方案LTC3300-1。所谓“主动均衡”就是把某一个电池多余的能量传递给整个电池组当中那些电量还不足的电池，这样做的目的是为了让电池使用更长的时间，同样的电池容量提供更多的功耗。

   在展会现场，凌力尔特向观众演示了LTC6804+LT8584的组合的Demo，单片反激式 DC/DC转换器LT8584负责实现电池组的主动均衡，电池组监视器LTC6804负责监控电池电压，所有 12 节电池的电压可在 290μs 之内完成测量，并可选择较低的数据采集速率以实现高噪声抑制。

   据悉，2013年，凌力尔特的总收入中已有62%来自汽车和工业市场。“凌力尔特不是一家靠成本取胜的公司，性价比很高，但是价格偏高，适合对产品性能有需求的客户。汽车、工业市场涉及到安全性、可靠性，对产品性能的要求高于价格，对于凌力尔特这样的厂商而言，我们会有更多的发挥优势。”Max Wang说。 从2005年开始，凌力尔特就决定退出手机和消费电子市场，进而转战汽车与工业市场。如今，凌力尔特在这两个领域的业务逐渐成熟起来，并且取得了出色的市场占有率，看来，其九年前做出的那个看似不可思议的转战市场的决定被时间证明是对的，就如同其CEO Lothar Maier所说：“如果要跑赢市场，需要在正确的时间投身正确的市场。”