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)
人們?cè)谌粘９ぷ骱蜕钪袕V泛使用著各類電子電器設(shè)備。這些設(shè)備不僅工作時(shí)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(guó)政府和國(guó)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(gè)方面入手。
在提高工作效率方面，例如美國(guó)的80 PLUS計(jì)劃和能源之星都要求臺(tái)式計(jì)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(jì)算產(chǎn)業(yè)氣候拯救行動(dòng)(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(guó)中標(biāo)認(rèn)證中心和美國(guó)加州能源委員會(huì)(CEC)等也出臺(tái)了各自的能效規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
在待機(jī)能耗方面，國(guó)際能源署(IEA)的 “1瓦計(jì)劃”的節(jié)能倡議，得到歐盟、美國(guó)和中國(guó)等地區(qū)的積極響應(yīng)。在中國(guó)，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(huì)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(guó)際電工委員會(huì)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(guó)能源之星項(xiàng)目在2006年就為美國(guó)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(gè)中國(guó)三峽工程或50多個(gè)新發(fā)電站。我國(guó)已針對(duì)打印機(jī)、計(jì)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(hào)達(dá)到2208個(gè)。如果中國(guó)待機(jī)能耗指標(biāo)采用1瓦的規(guī)定，到2012年，計(jì)算機(jī)預(yù)計(jì)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(jì)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(jì)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(duì)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(duì)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：
而對(duì)于非連續(xù)導(dǎo)電模式(DCM)或CRM而言，要實(shí)現(xiàn)更高的效率，建議的策略如下：
圖2a和2b別顯示了安森美半導(dǎo)體NCP1606和NCP1654在不同功率和模式應(yīng)用下的能效。其中，從圖2a我們可以看出，它在CRM工作模式時(shí)，輕載狀態(tài)下的能效更高，因?yàn)檩p載時(shí)開關(guān)損耗較低。
而在主開關(guān)電源段，要提高其能效，可采取以下策略：
降低初級(jí)側(cè)的導(dǎo)電損耗。具體的做法是：
