在人們環(huán)保意識越來越強的今天,節(jié)能絕不僅僅是熱點議題,更是各國重要規(guī)范機構(gòu)和業(yè)界領(lǐng)先廠商切切實實的行動項目。環(huán)顧我們的工作及生活環(huán)境,那些最常用、最常見或有極具節(jié)能潛力的電子電器自然首先成為節(jié)能行動目標,如計算機、平板電視、機頂盒、適配器/外部電源等電源應(yīng)用及發(fā)光二極管(LED)照明等。全球重要的規(guī)范機構(gòu),如美國“能源之星”、美國80PLUS、歐洲能效行為準則(COC)、歐盟EuP、日本TopRunner、中國標準化研究院等,針對這些關(guān)鍵應(yīng)用發(fā)布更新、更多的高能效規(guī)范,讓電子產(chǎn)品能夠以更少的電能來執(zhí)行相同的功能,提高電能使用的效率。
以多路輸出臺式機ATX電源為例,80PLUS銀級規(guī)范、計算產(chǎn)業(yè)氣候拯救行動(CSCI)銀級規(guī)范自2009年7月開始生效,要求多路輸出臺式機ATX電源在額定輸出功率的20%、50%和100%等條件下能效分別達到85%、88%及85%.后續(xù)的80PLUS金級和CSCI金級規(guī)范將于2010年7月開始生效,進一步將能效要求提高到87%、90%和87%.
又如平板電視,隨著尺寸的增大,其能耗日益成為業(yè)界關(guān)注的問題。“能源之星”針對電視的4.0版規(guī)范將于2010年5月1日生效,這規(guī)范要求可視屏幕對角尺寸為32英寸、42英寸和60英寸的平板電視在工作模式的能耗分別不超過78W、115W和210W,而后續(xù)將于2012年 5月1日生效的5.0版規(guī)范則進一步要求這幾種尺寸平板電視工作能耗不超過55W、81W和108W,參見表1.歐洲的EuP指令也有著類似要求。除了要求工作能耗降低,這些規(guī)范還要求降低待機能耗,因為數(shù)據(jù)顯示,可觀的電能是在待機模式下消耗的!澳茉粗恰钡饶苄б(guī)范當前對待機能耗的要求是不超過 1W,未來可能要求不超過0.3W甚至是不超過0.1W.
而在筆記本電腦等產(chǎn)品中廣泛使用的適配器/外部電源方面,“能源之星”的2.0版規(guī)范已于2008年11月1日開始生效。以“能源之星”的2.0版外部電源規(guī)范為例,這規(guī)范要求輸出功率大于49W的外部電源(典型產(chǎn)品如筆記本適配器)的工作能效從1.1版的84%提升至87%,待機(空載)能耗從不超過 750mW降低到不超過500mW,而功率因數(shù)(PF)也要求不低于0.9.歐盟EuP生態(tài)設(shè)計指令2005/32/EC規(guī)范No278/2009的第一階段和第二階段要求分別將自2010年4月及2011年4月開始生效,其中第一階段的要求是輸出功率大于51W的外部電源工作能效不低于85%,空載能耗不超過500mW,第二階段的空載能耗要求不變,但能效要求提開至87%.
除了這些應(yīng)用,LED照明或稱固態(tài)照明(SSL)如今也是炙手可熱的應(yīng)用,1.0版的“能源之星”SSL規(guī)范已自2008年 10月1日生效,要求關(guān)態(tài)(off-state)能耗為零,最低能效要求根據(jù)應(yīng)用的不同(如聚光燈、戶外燈等)而不同,功率因數(shù)要求方面,商業(yè)應(yīng)用是不低于0.9,住宅應(yīng)用是不低于0.7.
電源及LED照明應(yīng)用設(shè)計挑戰(zhàn)
這些關(guān)鍵電源及LED照明應(yīng)用為設(shè)計工程師帶來了挑戰(zhàn),既需要增加能效密度,又要改善功率因數(shù),并提高產(chǎn)品的可靠性。
具體而言,由于總能效要求及散熱限制,設(shè)計工程師必須致力提升能效,即便是在低功率應(yīng)用(或輕載)時也是如此。此外,并不是只有在較高功率電平時才要求功率因數(shù)校正(PFC),相對較低的功率時也可能要求PFC.此外,這些應(yīng)用中常常會面臨空間受限的問題,特別是在以LED照明替代傳統(tǒng)燈泡的應(yīng)用中?傮w可靠性也非常重要。輸入電源范圍也要更寬,支持277Vac電壓。此外,還面臨一些特定照明要求,如三端雙向可控硅開關(guān)元件(TRIAC)調(diào)光等。
應(yīng)對策略
要應(yīng)對這些關(guān)鍵電源及LED照明應(yīng)用的設(shè)計挑戰(zhàn),需要采用更新的技術(shù)或優(yōu)化的電源拓撲結(jié)構(gòu)及方案。
[$page] 以平板電視應(yīng)用為例,為將能效提至最高,可將傳統(tǒng)采用的冷陰極熒光燈(CCFL)背光替換為新興的LED背光,如直下式背光或側(cè)光式背光,不僅有助于纖薄型電視設(shè)計,還幫助降低能耗,提升能效。如果維持采用目前性忦比仍然更高的CCFL背光,也可以采取不同的有效措施,如在提供同等光輸出的條件下減少燈數(shù)量及降低能耗,或采用新穎的逆變器驅(qū)動器方案,如液晶電視集成電源(LIPS),減少一個電源轉(zhuǎn)換段,提升能效并降低成本。
安森美半導(dǎo)體以領(lǐng)先產(chǎn)品及方案來支持高能效趨勢
安森美半導(dǎo)體身為首要的高性能、高能效硅方案供應(yīng)商,提供電源管理及LED照明方案來節(jié)能,幫助客戶滿足并超越世界各地的電源規(guī)范標準(工作能效、待機能耗、低靜態(tài)電流及功率因數(shù)校正等),成本平價或比傳統(tǒng)方案更低。
需要強調(diào)的是,安森美半導(dǎo)體采用整體途徑來實現(xiàn)高能效,包括:
1)降低待機(空載)能耗。包括使用準諧振(谷底開關(guān))、在2段式轉(zhuǎn)換器關(guān)閉PFC段等更好的拓撲結(jié)構(gòu),以及采用頻率反走、跳周期、軟跳周期和高壓自舉(bootstrap)電路等新技術(shù)。
2)提升電源工作能效。包括使用更好的器件,如場效應(yīng)晶體管(FET)和二極管,以及使用更好的拓撲結(jié)構(gòu),如頻率反走、同步整流,及準諧振、完全諧振、有源鉗位(反激或正激)等軟開關(guān)技術(shù)。
3)功率因數(shù)校正(或減少諧波)。包括將PFC與主轉(zhuǎn)換器結(jié)合,以及優(yōu)化指定應(yīng)用和電平的PFC控制模式,如非連續(xù)導(dǎo)電模式(DCM)、臨界導(dǎo)電模式(CrM)或連續(xù)導(dǎo)電模式(CCM)。
安森美半導(dǎo)體針對這些關(guān)鍵的電源及LED照明應(yīng)用提供眾多的領(lǐng)先產(chǎn)品,如PFC控制器、交流-直流(AC-DC)控制器、高壓 MOSFET、LED驅(qū)動器、整流器、次級同步整流控制器、直流-直流(DC-DC)開關(guān)工博士工業(yè)品商城聲明:凡資訊來源注明為其他媒體來源的信息,均為轉(zhuǎn)載自其他媒體,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點,也不代表本網(wǎng)站對其真實性負責(zé)。您若對該文章內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑,請立即與商城(headrickconstructioninc.com)聯(lián)系,本網(wǎng)站將迅速給您回應(yīng)并做處理。
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