超低功耗開關電源設計
要想減緩人類在能源使用過程中對環境所造成的影響,最有效方式就是降低產品的功耗。降低帶載功耗是最明顯的需要。但在產品并不執行任何工作的待機模式下,降低功率損耗的需要卻似乎并不明顯。
本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/179539.htm家用設備和電源適配器的待機耗電量相當巨大。美國勞倫斯伯克力國家實驗室估計,在美國家庭一年的總電費中,待機和空載損耗超過50億美元。據國際能源機構(IEA)統計,5%至15%的家庭耗電量(因國家/地區而異)都是在待機模式下產生的;歐盟委員會估計歐盟地區每年約產生50太千瓦時(TWh)的待機耗電量。
現在,許多消費類產品OEM制造商所生產的電子設備都具有超低待機功耗,但真正的目標還是要盡可能地接近零功耗。Power Integrations新推出的兩款高壓MOSFET可以幫助設計師將電路中的耗能元件隔離開,從而達到優化設計和實現零空載功耗的目的。
消除待機功率
此類電量的節省會對整個國家的發電站配備要求產生直接影響,并且,它已成為各監管機構所頒布的能效法規中的關鍵內容。以電視機接收器為例,包括能源之星和歐盟生態標簽(EU Eco-Label)在內的眾多能效計劃現在都將最大待機功耗規定為1瓦。作為其節能計劃的組成部分,歐盟委員會已針對用能產品(EuP)的待機和關斷模式損耗頒布了用能產品指令Lot 6。Lot 6于2009年初生效,其要求比以往更為嚴格。自2010年起,新產品的待機功耗必須低于1瓦。到2011年,具體數值將進一步減小,輸出功率≤ 51W的適配器將降至300mW,輸出功率> 51W的適配器將降至500mW。
2008年,在EuP Lot 6定稿時,所設定的目標值接近當時最佳可行技術所能達到的最高水平。但是,隨著開關電源IC的快速發展,待機功耗水平現在已遠遠低于當時的規定限值。許多消費類知名品牌的公司都認識到了這一情況,他們要求的功耗特性都遠遠高于各項國家標準。例如,多家大型電視機及顯示器OEM制造商都已設定了100mW的最大待機功耗限值,計算機領域的一些OEM制造商已設定了更低的30mW待機功耗限值。這些限值都大大低于國家能效法規的要求。
設計超低功耗的開關電源
如今的開關電源控制器IC已達到相當先進的水平,設計周密,足以滿足待機功耗標準。電源設計師只需遵循應用指南即可獲得可接受的設計。但要想使待機功耗達到標準的十分之一或更低,則需要更加關注細節。必須對每個電源元件進行優化,使每次調整都能節省一定的功耗。圖1所示為典型反激式開關電源設計中需要優化的區域。
圖1:用Power Integrations的TOPSwitch-HX優化過的開關電源。
這款20W電源(DER-188)能夠在0.3W輸入功率下提供0.2W的待機輸出功率,在230VAC下的空載功耗極低,小于100mW。但是,如果要進一步降低待機功率,使其盡可能接近零,該怎么辦呢?












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