工程师聚焦

专注本职工作,开创隔离技术

陈宝兴于1997年加入ADI公司,拥有中国南京大学物理学学士学位和密歇根大学物理学博士学位。2001年,陈宝兴和他的团队发布了首款iCoupler® 产品, ADuM1100,这是一种创新技术,可提供医疗设备、等离子电视、混合动力汽车和工业设备等多种应用所需的隔离栅。该隔离栅可以使操作人员和设备免受数千伏浪涌的影响。陈宝兴是ADI公司和业界公认的磁隔离和磁集成技术专家,并招募和指导了一支杰出的团队。隔离技术团队自成立以来一直由陈宝兴领导,除此之外,陈宝兴还负责产品定义、战略规划以及与主要客户交流等工作。他为国外主要出版物撰写了30多篇论文,拥有50项美国专利。

 

创始人 Ray Stata 向 Baoxing 颁发 ADI 公司院士奖
创始人Ray Stata向陈宝兴颁发ADI公司院士奖。

 

关于备受赞誉的ADI技术

iCoupler:完全集成的信号和电源隔离。多年来,光耦合器一直是微电子系统隔离的标准。随着数据速率的快速提高以及集成电路日益密集化和复杂化所带来的越来越小型化的趋势,光耦合器的较大尺寸和固有的可编程性不足凸显了它们的局限性。上世纪90年代后期,光耦合器已不能满足工业通信总线(如RS-485)不断增长的带宽需求。iCoupler 数字隔离不仅可显著提高数据速率,还可实现小型化和数字编程功能。iCoupler 数字隔离可使速度提高一个数量级以上,而功耗降低两个数量级以上。光耦合器技术的另一个关键限制在于其可靠性和长期鲁棒性。光耦合器的电流传输比(CTR)会随时间显著下降。另一方面,iCoupler数字隔离器依赖固态磁耦合,不会导致信号随时间而衰减,从而保证信号和数据的完整性。

在许多需要隔离信号和数据的应用中,通常还需要隔离电源。传统上,电源隔离是通过部署体积庞大的隔离DC/DC转换器来实现的。这些DC/DC转换器由分立变压器和二极管构成。iCoupler数字隔离器在一个小型IC型套件中提供合成的信号/数据和电源隔离,从而取代了独立的光耦合器和DC/DC转换器,大大缩小了面积和尺寸。ADI iCoupler 数字隔离器彻底改变了隔离行业,从根本上将隔离功能从分立、笨重、昂贵的机械式解决方案过渡到现代半导体式解决方案。ADI改变了行业,并在日益复杂和一体化的现代微电子领域隔离行业保持着领导地位。

iCoupler如何改善人们的生活

与传统的分立隔离解决方案相比,iCoupler 数字隔离具有显著优势,已被广泛应用于工业自动化、仪器仪表、电机控制、电源、能源发电和存储等领域。ADI渠道出货量超过35亿,是数字隔离领域的领先企业之一。大量且越来越多的现代医疗仪器需要隔离,以保护人体心脏在发生接地故障时免受潜在的致命电击。此外,iCouper 数字隔离器使开发可靠、紧凑且易于设计的患者监测设备成为可能。这方面一个很好的例子是,通过使用集成了iCoupler的USB隔离器来增强和加强心电图设备的USB连接性。iCoupler在包括超声和内窥镜系统在内的医疗成像应用中结合了患者安全性和视频准确性。iCoupler 固有的高速隔离功能(千兆隔离)简化了超高分辨率嵌入式安全医疗成像系统的构建。这些系统现在必须越来越多地支持最新的 >4K显示器,这有助于更快做出诊断并提高诊断准确性。

iCoupler 技术在环境可持续性方面也发挥着重要作用,特别是扩大电气化在交通和清洁能源发电中的应用。iCoupler 使家用、商用和电网层面的太阳能光伏发电更加高效。在电动汽车中,iCoupler 隔离栅驱动器不仅在牵引逆变器中发挥关键作用,还能实现汽车电池蓄电系统的关键性改进,从而确保更长的充电间隔时间,实现快速充电和电池蓄电。

 

icoupler 应用

 

助力客户超越一切可能

iCoupler 提供可靠且易于使用的信号、数据和电源隔离,简化了客户系统设计,保证了安全性和数据完整性,并为客户缩短了产品上市时间。它的EMC鲁棒性确保系统可靠运行,而不损害系统性能。iCoupler消除了隔离带来的损失,因此客户可以专注于系统优化,而无需担心隔离问题。这使客户不用担心安全问题,可以更专注于改变未来!

这项技术的惊艳之处

iCoupler集成了半导体规模的微变压器,与聚酰亚胺(一种先进的高度灵活的绝缘材料)同步工作,在提供隔离栅和承受高达20 kV的浪涌电压方面具有出色的能力。与所有其他隔离解决方案不同,iCoupler 的额外优势在于在相似的微观集成度下隔离电源。这意味着可以将电源、数据和控制信号组合到一个极小尺寸中——这种集成度和微型化水平在业界处于领先水平。来自变压器的高共模瞬态抗扰度是其另一优势,它使iCoupler 技术可以部署在对时序有严格要求的应用中,例如驱动和控制新一代WBG(宽带间隙)功率开关,包括SiC(碳化硅)和GaN(氮化镓)。最后,iCoupler 技术在速度上也处于领先地位。它能够以超过一千兆/秒的数据速率进行隔离,在这个数据量和数据传输速度都在快速增长且要求安全可靠地传输数据的世界中,它开辟了大量新的应用,包括高超分辨率医学成像和诊断。

该技术中ADI专业知识的运用

iCoupler 是出色的集成隔离技术。凭借ADI在整个信号链的领导地位和专业知识,我们继续将iCoupler 技术嵌入高度集成的解决方案中,这些解决方案可组合并简化高度复杂的信号链。其中包括iCoupler 技术与精密模数转换器的集成,为能源监测和高级电机控制等关键应用打造高性能、使用简便的检测信号链。ADI的iCoupler 技术与从RS-485到CAN USB各种通信收发器协议的集成,不仅创造了一个完整的通信PHY,而且内置了安全和数据完整性,提供了一个易于使用、经过认证的端到端解决方案。

在ADI工作和成长

虽然我受过扎实的教育,拥有物理学博士和电子学硕士学位,但我刚毕业的时候就加入了ADI,那时候对市场的需求知之甚少。很幸运,我选择了正确的研究方向,将一个先进的技术实验室计划转化为ADI数百万美元的业务。这离不开导师的指导、团队的合作和创新的思维,这也是ADI的核心价值所在。这种企业文化和协作精神不仅创造了伟大的技术,而且培养了下一代人才,他们将继续带来更多的创新。

为什么要留在ADI…是什么让我们与众不同?

我之所以留下来,是因为我能够去解决挑战性的难题,并产生巨大的社会和商业影响。此外,还有机会与世界各地志同道合、具备创新和协作精神的人一起工作。ADI的特别之处在于其伟大的工程文化,工程师致力于解决困难的问题,以“超越一切可能。”ADI的每个成员都明白,创新是公司的生命线。ADI引领市场,而不是跟随市场。这是相当特别的一点。

您对年轻工程师有什么期待

跨学科知识和学习动力。当我们的客户和他们的客户寻求更完整的解决方案时,我们需要拓宽我们的知识,不仅限于电路,还包括物理、材料、器件、工艺和系统,更深入地接触我们的客户和合作伙伴的最终用例。我们需要敏学善行,才能取得成功。挑战总是存在的,所以坚持和专注很重要。ADI提供各种正式和非正式的指导机会。所以需要将高级工程师与年轻工程师在同一个项目中进行配对,这样他们就可以在工作中学习。

关于他在ADI工作时间以外的爱好

除了读书,我还喜欢看体育赛事,尤其是橄榄球。在密歇根大学上学期间,我开始对橄榄球感兴趣,密歇根大学是一所很棒的学校,有一个庞大的橄榄球课程计划。我上学的时候汤姆·布雷迪还在那里踢球。他是我最喜欢的球员,我也喜欢爱国者队。我喜欢爱国者队“Do your job”(干好你的工作)这句口号,因为它也是对 ADI iCoupler团队最贴切的描述。 iCoupler的成功归功于许多同事自信、默默地做着自己的工作!

baoxing-chen 专利
陈宝兴穿着他最喜欢的密歇根大学(他和汤姆·布雷迪的母校)连帽衫在做运动。