致力于滿足并超越節(jié)能規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的“綠色”電源技術(shù)(07-100)

　　人們在日常工作和生活中廣泛使用著各類電子電器設(shè)備。這些設(shè)備不僅工作時所消耗的電能巨大，而且其在待機(jī)狀態(tài)下仍然消耗不少的電能。有鑒于此，各國政府和國際組織紛紛頒布并施行各種節(jié)能規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。具體而言，電子電器設(shè)備的綠色節(jié)能法規(guī)主要從電源工作效率、待機(jī)能耗和功率因數(shù)這三個方面入手。

　　在提高工作效率方面，例如美國的80 PLUS計劃和能源之星都要求臺式計算機(jī)或服務(wù)器在100%、80%和20%負(fù)載條件下效率均在80%以上；計算產(chǎn)業(yè)氣候拯救行動(CSCI)更是提出新的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，要求到2011年7月在這三種負(fù)載條件下分別達(dá)到87%、90%和87%的效率。中國中標(biāo)認(rèn)證中心和美國加州能源委員會(CEC)等也出臺了各自的能效規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

　　在待機(jī)能耗方面，國際能源署(IEA)的 “1瓦計劃”的節(jié)能倡議，得到歐盟、美國和中國等地區(qū)的積極響應(yīng)。在中國，中標(biāo)認(rèn)證中心積極制定辦公設(shè)備和視聽設(shè)備的待機(jī)能耗標(biāo)準(zhǔn)。安森美半導(dǎo)體積極與中標(biāo)認(rèn)證中心合作，連續(xù)于2006年和2007年攜手舉辦“1瓦論壇”，引起強(qiáng)烈的社會反響。

　　第三，在改善諧波污染，提升功率因數(shù)方面，也有不少相應(yīng)的規(guī)范要求，如國際電工委員會的IEC 1000-3-2 D和“80 PLUS”等，其中后者要求具有90%的功率因數(shù)。

　　這些規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)有助于全球節(jié)電，如美國能源之星項(xiàng)目在2006年就為美國消費(fèi)者共節(jié)約140億美元的電費(fèi)，節(jié)約了相當(dāng)于1.5個中國三峽工程或50多個新發(fā)電站。我國已針對打印機(jī)、計算機(jī)、顯示器、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、DVD、彩電等11類產(chǎn)品制定了待機(jī)能耗節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證要求的型號達(dá)到2208個。如果中國待機(jī)能耗指標(biāo)采用1瓦的規(guī)定，到2012年，計算機(jī)預(yù)計可節(jié)電能將超過5億度，可節(jié)省電力費(fèi)用支出約超過3億元人民幣；顯示器可節(jié)電約7億度, 可節(jié)省電力費(fèi)用支出約超過4億元人民幣。

　　先進(jìn)的設(shè)計技術(shù)和方案讓電源更加“綠色”節(jié)能

　　如前所述，要使電子電器設(shè)備更加“綠色”節(jié)能，一般需要從提高電源工作效率、改善功率因數(shù)和降低待機(jī)能耗等方面下功夫。以計算機(jī)電源為例，其功率損耗的來源大致如圖1所示。要提高其電源效率，就要提高每一段(Stage)的效率，并盡力減少功率處理段的數(shù)量。

　　對于功率因數(shù)校正(PFC)段而言，首先要確定它采用哪種工作模式，如連續(xù)導(dǎo)電模式(CCM)或臨界導(dǎo)電模式(CRM)等。針對這兩種模式，安森美半導(dǎo)體都能夠提供能效高于93%的解決方案，如NCP1606和NCP1654等，超過諸多法規(guī)的要求。其中，就CCM模式而言，要實(shí)現(xiàn)更高的效率，可以采用以下策略：

　　·優(yōu)化開關(guān)選擇(輕載時開關(guān)損耗占主導(dǎo)，更傾向于建議犧牲導(dǎo)通電阻Rds-on，以獲得更快的開關(guān)速度)；

　　·采用軟恢復(fù)升壓二極管；

　　·選擇合適大小的電感，以降低電感中的銅線損耗(磁芯損耗較小)。