矽乃拿半导体推出CO₂智能电源用于降低电子设备中的“吸血鬼”功耗,以达到对能源的高效利用
电子设备中的“吸血鬼”
为满足全球不断增长的电力需求,同时减少有害的碳排放,更好地利用能源至关重要。这意味着我们不仅要最大限度地提高电子设备的运行效率,还要最大限度地减少这些设备在不使用时的功耗。这就是为什么空载功率或备用功率问题——通常称为“吸血鬼”功耗——越来越受重视的原因。
什么是“吸血鬼”功耗?
从笔记本电脑和手机的充电器,到电视机和机顶盒,再到电脑显示器、打印机、游戏机和智能数字助理,在现代家庭和工作场所中,即使不使用也会消耗能源的电子设备的数量不断增加。
长久以来,工程师们不太注重解决所谓的“吸血鬼”功耗或幻路/幻象负载功率问题,而更注重提高设计上的在用运行效率,在电路尺寸、功率密度、重量和成本方面获得巨大收益。然而,由于立法、能源机构的倡议以及消费者越来越意识到该能源浪费问题的成本和对环境的影响,空载功耗问题现在正迅速上升到工程师们的设计议程上。
为什么要关注“吸血鬼”功耗问题?
根据NRDC1的一份报告,据估计,美国始终开启的非活动设备每年消耗的电能约为1500亿千瓦时,相关能源成本每年约为190亿美元(平均每个美国家庭约165美元)。这相当于50座大型发电站产生的电力,足以满足亚利桑那州和阿拉巴马州所有家庭一年的电力需求。
美国劳工统计局估计,这一平均成本超过每年200美元,相当于美国家庭平均用电支出的14%,全美国范围内高达每年260亿美元。该能源浪费问题在其它发达国家的情况如出一辙,全球成本十分巨大。
“吸血鬼”功耗问题对碳排放也影响巨大。例如,早在2007年,国际能源署就估计,备用功率造成的二氧化碳排放量约占全球的1%——相当于当时全球航空的33%。
旨在降低“吸血鬼”功耗的法规和倡议
在人们认识到有必要减少“吸血鬼”功耗对商业和环境的影响后,近年来,一些政府部门和机构制定了旨在减少其影响的倡议和法规。
例如,美国能源部制定了外部电源六级效率标准,规定输出功率在1W和49W之间的电源的空载功耗必须低于0.1W,而输出功率在49W到250W之间的电源的空载功耗不得超过0.21W。
直接运行EPS的DoE节能标准
在欧洲,一项自愿执行的“节能化设计”行为准则,制定了在相同功率范围内,75mW和150mW功率时更低的最大空载功耗标准。据欧洲委员会2称,通过大幅提高外部电源的能源效率,“节能化设计”有望实现10太瓦时的年度节能,这相当于整个爱沙尼亚3个多月的电力消耗,也相当于每年减少近400万吨的二氧化碳排放量,节省约20亿欧元(23亿美元)的成本。
降低“吸血鬼”功耗——CO2智能电源
SILANNA SEMICONDUCTOR的使命是开发先进技术,这些先进技术不仅简化设计、提高性能,而且能源利用更高效,从而有利于环境。这就是为什么Silanna Semiconductor在CO2智能电源(CO2 Smart Power™)品牌下开发的技术专为帮助客户降低运行和空载功率而设计。
AC/DC和DC/DC CO2智能电源产品特别适用于移动电话和便携式设备的充电器和旅行适配器,以及向计算机、电视和其他许多电子设备供电的AC/DC电源。在每个家庭和工作场所都大量存在的交流适配器和电源模块,是全球幻象/幻路能量消耗最大的电子设备中的一部分。
技术范例
Silanna Semiconductor SZ1131全集成有源箝位反激式控制器是一个很好的技术范例,该设备的设计从一开始就专注于降低空载“吸血鬼”功耗。这种高度集成的AC/DC控制器在通用(90Vac–265Vac)输入电压和各种负载下的运行效率高达95%,并且系统级空载功率超低,不到20mW。
使用这种超高效的设备,可以设计出一款EPS,该EPS的“吸血鬼”功耗大大低于最严格的欧洲法规,同时减少了部件数量、BOM成本和尺寸。
下表显示了对于一个一直连接到110V或220V交流手术s电源但每天仅充电两小时的65W适配器,其运行和空载功率的降低所对应减少的碳排放。
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本文由彭伟华翻译自Silanna Semiconductor,版权归世强硬创平台所有,非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明“来源:世强硬创平台”。
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