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TI在工业领域的应用与创新

关键词:工业自动化 工业机器人 智能家庭 智能门锁 TI

时间:2018-05-25 20:04:51       来源:中电网

全球工业科技创新正在兴起,无论是德国的“工业4.0”、美国的“先进制造业国家战略计划”、还是中国的“中国制造2025”,均在以智能制造为方向,实现工业自动化。远到智能工厂、工业机器人为代表的基础硬件设施正在发生着变化,近到互联汽车、智能家庭、智能门锁、共享单车这些和我们的生活息息相关的工具,他们的诞生以及每一次技术演进背后都是半导体产品的增强和技术创新的支持。

TI (德州仪器)作为一家业务运营覆盖35个国家的全球性半导体企业,从公司营收来看,2017年大部分来自模拟和嵌入式处理器,目前此业务已经占到TI营业收入的85%以上。从应用角度看,工业和汽车市场成长速度最快,第一季度营收占总额的54%,较去年同期增长11%。另一方面,TI早已是工业半导体市场中的领导者,无论是传统工业还是现今以及发展中的工业自动化, TI 的技术一直在改变着世界和人们的生活。尤其在中国市场,TI看到了越来越多的更智能化、更互联以及更高效化的产品。

又是一年的 TI 工业月,他们根据市场所需以及当下最热门的应用,为工业用户精选了8场线上+2场线下研讨会,其中包括:智能气表与水表、智能门锁、低压直流无刷电机以及在太阳能系统中的相关方案。TOF 技术在服务型机器人的应用介绍、Zigbee/BLE/Sub1G Simplelink MCU 平台在智能家庭中的应用、基于UCC28780和GaN的有源钳位反激式超小USB type-C电源适配器方案及设计、新一代高效率小体积电池充放电设备电路设计等。如果你错过了线上直播没有关系,TI官网上依然可以提供回放功能。近期在工业月媒体发布会上,TI中国半导体销售与应用中国大众市场总经理 姜寒先生与媒体朋友分享了该公司在工业创新上的发展以及工厂自动化趋势。姜寒称:“TI致力于把TI工业月打造成很大的IP,通过这样的活动更近一步的接近用户,帮助工程师解决设计中的困惑。”

据了解,TI可以提供许多的创新方案。从工业的无人机到智能门锁,比如,应用在共享单车上的智能锁。表面上,谁都不会想到在一个自行车锁上会配有很多的电子产品。但事实并非如此,当你每次用手机去扫二维码的时候,就会有很多马达驱动、电池管理、包括供电、GPS等很多电子产品在运行。TI可以帮助用户实现他们在设计上的想法,快速使其把产品推向市场。

同时,TI拥有众多关于模及拟器件的参考设计。以便帮助更多的客户快速了解如何使用TI的产品、以及验证产品。除此之外,TI 参考设计还具有帮助功能,当用户对应用模糊,但需要开发某一类产品时,参考设计上面的框图会非常详细地把整个设计,每一个部分都列在上面。TI在整个工业市场的14个细分市场中,包括自动化控制、电机、楼宇自动化、智能电网、航空航天、医疗与保健等都有相应的参考设计。

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图:TI中国半导体销售与应用中国大众市场总经理 姜寒

TI在工业市场的优势

业界无人不知,TI有着丰富的模拟和嵌入式处理产品组合,10万个产品种类,覆盖广泛的应用。举个例子,如果客户设计需求相对简单,选TI一家公司即可满足所有功能和需求;其次,TI拥有丰富应用知识的顶尖系统专家,遍布全球的生产布局和严格的资源要求,确保可靠的供应和产品性能;TI在全球各大洲均有工厂,包括封装测试,晶圆厂,保证可靠的供应资源;另外,TI官网是最便利的支持平台,拥有3000多种精密放大器参考设计,且24小时内解答问题。

推动工业自动化的三个因素

随着机器人、人工智能的升温,工业自动化趋势愈演愈烈,未来发展前景日趋明朗。推动工业自动化发展,不仅有助于促进传统行业进行改革,还将提升我国工业信息化程度,发展潜力巨大。

TI认为推动工业自动化主要有三个因素,分别是市场、制造和技术。姜寒补充说:“除此之外,为客户实行定制化需求是TI等半导体公司的机遇和挑战;更短的交付期限等都是推动TI市场向前发展的重要因素。”

工业自动化趋势及对技术的要求

TI认为其在工业自动化的机遇来源于物联网、互联网和工业4.0。工业自动化正在朝向一个基于物联信息系统的自动化架构发展,使工厂设备能够实现内部联通、接收/理解并做出实时决策。未来必定向更智能化的方向发展,减少人为参与,实现就地处理。这些趋势将会对技术提出更高的要求,当大量数据产生时,需要更多的传感器支持,来测量原始数据和环境数据。另外需要更多的有线和无线通讯。无线带来最大的好处是降低生产成本以及施工成本。随着无线技术的发展,包括5G、针对工业现场的低功耗应用的无线技术和通信协议也将得到快速发展。另外,针对应用的趋势,现实标准化、兼容性、可扩展性、多样性的组合和定制化的解决方案,即插即用简便易操作以及低功耗和更小的占用空间,也会变得非常重要。

值得一提的是,TI在用于智能工厂包括工业应用上的传感器产品、技术以及方案,几乎涵盖了所有压力、湿度、温度、占空、电流、照明、生物传感、化学和位置传感器。再举个例子,在冰箱、空调、工业仪表、压力变速器、汽车的燃油系统、尾气排放系统等,都会有传感器的存在,现在更多的方式是以集成芯片代替传统的分立式。

去年推出的用于工业的毫米波传感器,即毫米波雷达。可以覆盖到从性价比到高性能的应用。精确率10倍以上,可以检测到一根人类头发的宽度,占用空间小,功耗小于150mW,支持不同系统需求的通用软件,简单易上手,为工程师设计带来极大的方便。

TI在连接上的演进,包括从4到20毫安到现在的4到20毫安加上HART,HART也是广泛用在智能仪表上通信协议的接口,近年来得到广泛应用。还有工厂自动化,从原来的标准以太网慢慢过渡到千兆以太网,甚至是实时的WIFI,将意味着有更多无线互联的机会在空间上出现。

超小型5.5-V DC/DC 降压功率模块实现真正的6-A性能

工业月期间TI还推出一款5.5V降压型电源模块TPSM82480,可提供真正的持续6A输出电流和高达95%的效率。其超小尺寸封装非常适用于空间和高度受限的应用。例如负载点电信、网络、测试和测量电源。

姜先生介绍说,TI这款高度集成的TPSM82480在整个温度范围内保持所需的6A输出电流,无需额外的气流。这是通过使用两相控制拓扑来实现的,该拓扑共享各相之间的负载以确保高效率和均流操作。

TPSM82480的主要特性和优势

超小尺寸:两个输入/输出电容器和两个电阻器构成了仅占80mm2的完整解决方案,且高度仅为1.5mm。
高效率:可选的自动省电模式在整个负载范围内保持高效率。
热保护:散热良好的输出提醒系统在过热之前降低其功率。

更多的支持资源

TI.com.cn中文官网,资源丰富,应有尽有,超过三千个参考设计,包括电源设计工具WEBENCH;响应快速的TI E2E社区,有美国产品线专家在支持,基本上可以做到将近80%的24小时回复率,同时与美国互联版E2E社区中文版,可以帮助更多的工程师解决他们设计中的问题。

如何支持中小客户

TI产品种类多,中小客户也不少,那如何支持好这部分客户呢?姜寒先生表示,中小规模的客户服务需求并不比大客户少,针对以上群体,第一,TI希望提供给他们更多的相对成熟的方案, 使其能快速完成设计。第二,TI网上论坛就是一个很好的支持平台,可以24小时之内得到回复。
第三,客户可以自主的在TI官站上实现小批量的购买。如此帮助客户解决了供应链的问题。除以之外TI设有400电话,有专门的团队负责这些客户。

TI不但拥有丰富的模拟和嵌入式产品组合,而且在创新方面也不落后,不仅仅是产品创新,在运营模式上都有着先进的理念。每年TI会有一个Kilby day,评选出团队优秀的产品设计,除此之外,还包括生产工艺、生产制造方面的创新。虽然工业月活动已接近尾声,但TI人用“芯”热爱工业的精神和行动会愈演愈烈。回顾工业月活动请点击http://www.ti.com.cn

 

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