电源电子技术在降低能耗中的角色

技术分类: 电源技术  | 2008-04-21
来源:今日电子 | 作者:安森美半导体首席系统工程师 Chuck Mullett、系统工程总监 Dhaval Da

  另外一个例子:80 PLUS计划

  如http://www.80plus.org/网站上所述,“80 PLUS计划是一个开创的平台,联合电力公用机构、计算机产业和消费者,在计算机和服务器应用中,以突破性的方法来推广高能效电源。”这规范要求在满载的20%、50%和80%下都具有80%或更高的电源效率,并具有  0.9或更高的功率因数。这个计划启动于2004年,由美国的Ecos Consulting管理。如今,超过450款台式电脑电源已经获得80 PLUS标签认证。此后世界各地出现了越来越多的类似规范。

  功率因数校正

  除了低待机能耗和高工作效率,第三个要求——高功率因数,通常也非常重要,80 PLUS规范对此就有要求。在大多数国家,在连接至主电源的输入功率为75W或更高的产品中需要低输入电流谐波。在开关电源中,这个要求通常以增加功率因数校正(PFC)升压预稳压器来实现。这种升压预稳压器改变输入电流,来匹配输入电压。这就将输入谐波减到最少,并降低了输入电流的均方根(rms)值。这就节省了电力公司生产无功功率的成本,并将电力基础设施高昂的扩展成本减到最小,为电网提供更大的电流。

  电源电子设计人员面对的三重挑战

  在待机能耗和工作效率要求之外再增加PFC要求,就构成了当今节能型电源转换的景象。如今的电子产品包括电源的设计人员,必须洞悉这三项要求,并且随时准备在设计的时候将其考虑在内。仅就清楚这三项要求而言就是一项挑战,因为世界各地围绕这些要求的规范标准正不断涌现。

  为了符合这些不断演进的要求所面对的挑战,电源管理制造商协会(PSMA),www.psma.com,已经开发出一个交互式能量规范数据库,方便电源设计人员快速地浏览不同地区、应用、国家或机构的规范。如今,随着不同规范易于获知,设计人员已经准备好为拯救地球展开工作!

  电源能效设计

  我们可以想象,新的电源高度依赖于半导体——二极管、开关晶体管和控制IC——这些器件让电源设计人员能够设计出高能效的电源转换电路。半导体公司共同支持此项事业,设计出具有低待机能耗、高效电源转换和功率因数校正的产品。为推动采用这些新器件,推出“参考设计”针对特定应用,而这些参考设计通常伴随有工作电路板版本的设计,并备有完整文档。设计人员能够测试参考电路板、针对具体应用进行修改,并以最短的时间和最低的风险得到最终设计。

  当80 PLUS最初开始出现时,安森美半导体推出了用于台式电及的其中一款GreenPoint参考设计,而它是第一款符合严格的80 PLUS要求的公开参考设计。这参考设计套件免费提供给电源制造商,已经广泛用于符合高能效要求。这是高能效设计符合大批量消费产品市场严格的低成本要求的一项明证。

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