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節(jié)能減排已經(jīng)成為全球的大趨勢，在這一個趨勢下，現(xiàn)在，除了把電子設(shè)備運(yùn)行時的功耗降低外，標(biāo)準(zhǔn)組織、半導(dǎo)體廠商也在把電子設(shè)備的待機(jī)功耗進(jìn)一步，以節(jié)省更多的能耗和資金，數(shù)年前，如果說要將電子設(shè)備待機(jī)個功耗降低到幾十毫瓦，很多人會你認(rèn)為是瘋狂的想法，而現(xiàn)在這已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，而且，實(shí)際上，這還有進(jìn)一步降低的空間，近日，恩智浦半導(dǎo)體資深產(chǎn)品市場經(jīng)理張錫亮分享了降低功耗的四個重要舉措。 待機(jī)功耗=驚人的浪費(fèi) 據(jù)張錫亮介紹，數(shù)據(jù)顯示，平均下來，每個家庭每年僅在制冷、白家電、小家電等方面的支出就占到了40%左右，從待機(jī)功耗上測試，家庭電視機(jī)頂盒在一天待機(jī)狀態(tài)下的耗電量為0.131度，一個月按照30天算就是3.93度電，一年按365天算就是47.82度電，按照目前一度電0.52元計算，一年將多支出電費(fèi)24.87元。 
200M*0.5W*365*24=876，000M Wattage/Hour=876M度=4，380MNT$=931.9MRMB=9億3千萬人民幣！ 如果按每個手機(jī)充電器待機(jī)功耗0.3W來計算，每年都消耗就是： 1500M*0.3W*365*24=3，942，000M wattage/hour =3，942M度=19，710MNT$=4，194MRMB=41億9千萬人民幣 可見待機(jī)功耗造成的浪費(fèi)是非常驚人的！實(shí)際上，在日常生活中，我們是經(jīng)常把電腦、筆記本、電視機(jī)、機(jī)頂盒、充電器置于待機(jī)狀態(tài)的，所以這些消耗是實(shí)實(shí)在在發(fā)生的。 針對待機(jī)功耗驚人的浪費(fèi)，標(biāo)準(zhǔn)組織早就著手制定嚴(yán)格的規(guī)定，這是歐盟的能效星級標(biāo)準(zhǔn)
面對嚴(yán)格的待機(jī)功耗標(biāo)準(zhǔn)需求，半導(dǎo)體廠商各出奇招，努力降低待機(jī)功耗，張錫亮分享了NXP的四大舉措，就是： 1、采用burst模式提供輕載時的效率 所謂的Burst Mode就是間歇振蕩模式，是降低待機(jī)損耗的常用手段，當(dāng)開關(guān)頻率降低到20K附近的時候如果還要繼續(xù)減小損耗，就可以進(jìn)入Busrt mode，此時的開關(guān)波形是振一會停一會，這樣就可以進(jìn)一步減小開關(guān)損耗。張錫亮解釋說，從下圖可以看出，電源的損耗在低功耗時主要由開關(guān)損耗來主導(dǎo)，可以用burst模式來降低損耗，不過，他說要注意選擇一個好的效率平衡點(diǎn)。
2、在高負(fù)載時采用同步整流技術(shù) 同步整流是采用通態(tài)電阻極低的專用功率MOSFET，來取代整流二極管以降低整流損耗的一項(xiàng)新技術(shù)，它能大大提高DC/DC變換器的效率并且不存在由肖特基勢壘電壓而造成的死區(qū)電壓。因?yàn)楣β蔒OSFET屬于電壓控制型器件，它在導(dǎo)通時的伏安特性呈線性關(guān)系。用功率MOSFET做整流器時，要求柵極電壓必須與被整流電壓的相位保持同步才能完成整流功能，故稱之為同步整流。
目前筆記本電腦普遍采用3.3V甚至1.8V或1.5V的供電電壓，所消耗的電流可達(dá)20A。此時超快恢復(fù)二極管的整流損耗已接近甚至超過電源輸出功率的50%。即使采用肖特基二極管，整流管上的損耗也會達(dá)到（18%～40%）PO，占電源總損耗的60%以上。因此，傳統(tǒng)的二極管整流電路已無法滿足實(shí)現(xiàn)低電壓、大電流開關(guān)電源高效率及小體積的需要，成為制約DC/DC變換器提高效率的瓶頸。（來源：百度百科） 3、采用SOI工藝提升系統(tǒng)能效 實(shí)際上，NXP 的Green chip芯片都是采用了其獨(dú)有的SOI工藝和設(shè)計，可以大幅度提升電源系統(tǒng)的能效，與普通電源相比，可以節(jié)能達(dá)20～30％，NXP的MOSFET也是采用這個工藝技術(shù)，可以將導(dǎo)通電阻做的很低。 4、采用Multi mode 實(shí)現(xiàn)能效的均衡 這實(shí)際上是一種變頻的技術(shù)，具體說來，就是在重負(fù)載下，減小PWM的頻率，這樣把開關(guān)損耗降到最低，還可以減少EMI。
來源：電子創(chuàng)新網(wǎng) |
