《電子技術應用》
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關鍵電源及LED照明應用的設計挑戰(zhàn)及解決方案
摘要: 計算機、平板電視、適配器等關鍵電源應用及LED照明應用面臨更高能效要求,并為設計人員帶來挑戰(zhàn)。安森美半導體現(xiàn)有構建高能效電源及LED照明應用的先進技術及產品,且是完整解決方案供應商,提供高性能、低系統(tǒng)總成本的差異化GreenPoint參考設計,既提升工作能效,又降低待機能耗,同時還提供高功率因數,以整體途徑幫助客戶符合或超越世界各地的高能效規(guī)范要求。
Abstract:
Key words :

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)范機構和業(yè)界領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/外部電源等電源應用" title="電源應用">電源應用及發(fā)光二極管(LED)照明等。全球重要的規(guī)范機構,如美國“能源之星”、美國80 PLUS、歐洲能效行為準則(COC)、歐盟EuP、日本Top Runner、中國標準化研究院等,針對這些關鍵應用發(fā)布更新、更多的高能效規(guī)范,讓電子產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,80 PLUS銀級規(guī)范、計算產業(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80 PLUS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78 W、115 W和210 W,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55 W、81 W和108 W,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,因為數據顯示,可觀的電能是在待機模式下消耗的。“能源之星”等能效規(guī)范當前對待機能耗的要求是不超過1 W,未來可能要求不超過0.3 W甚至是不超過0.1 W。
 

 


而在筆記本電腦等產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49 W的外部電源(典型產品如筆記本適配器)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750 mW降低到不超過500 mW,而功率因數(PF)也要求不低于0.9。歐盟EuP生態(tài)設計指令2005/32/EC規(guī)范No 278/2009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51 W的外部電源工作能效不低于85%,空載能耗不超過500 mW,第二階段的空載能耗要求不變,但能效要求提開至87%。

除了這些應用,LED照明或稱固態(tài)照明(SSL)如今也是炙手可熱的應用,1.0版的“能源之星”SSL規(guī)范已自2008年10月1日生效,要求關態(tài)(off-state)能耗為零,最低能效要求根據應用的不同(如聚光燈、戶外燈等)而不同,功率因數要求方面,商業(yè)應用是不低于0.9,住宅應用是不低于0.7。

電源及LED照明應用設計挑戰(zhàn)

這些關鍵電源及LED照明應用為設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,并提高產品的可靠性。

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