綠色電源設計趨勢:/"開源/"與/"節流/"並舉
http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 02:22:08 來源:中國電子電器網
提升轉換效率是優化電源係統性能,實現“節流”的重要一環,究其原因是各項節能環保標準及規範對現有電源係統提出了種種要求。例如,國際能源署(IEA)倡導的“1瓦計劃”提出在2010前,要將所有電器的待機能耗降至1瓦以下;80PLUS標準要求台式PC機的效率在不同負載條件下都要高於80%;歐洲IEC555管理條例規定,功率超過75W的產品就需要增加PFC;美國加州能源委員會(CEC)則出台了針對外部電源的強製性能效標準。必須采取措施來滿足這些電源標準和規範。AC/DCzhuanhuandexiaolvjiyuyuancailiaobenshenxiangguan,yeshejishejifuzachengduheshejijiqiaodewenti。zhenduijutigonglvyingyongxuqiuxuanzeheshidegongzuomoshi,youhuacailiaodexuanyongbingcaiyongheshideshejijiqiao,nenggouyouxiaoditishengzhuanhuanxiaolv。chulecaiyongsunhaojiaodideqijian,gaishanAC/DC電源性能主要可利用諧振轉換、同步整流等技術來實現。也可以通過新型的PFC結構提高效率,如無橋PFC和交錯式PFC等。交錯式PFC控製器可幫助設計人員簡化電源設計,提高係統可靠性,實現更高的功率因數與額定效率。
對於DC/DC轉換器而言,開關損耗是決定其能效的關鍵因素之一。軟開關技術或者低柵電荷FET開關等都是降低開關
損耗的有效手段。此外,當負載很小或處於空載待機狀態時,可利用新型的工藝和控製方法(如SMARTMOS矽片工藝、脈衝跳頻技術、突發模式等)實現待機電流的最小化,從而使DC/DC轉換器在整個負載範圍內保持高效率。
從電源架構入手是改善能效的另一種途徑。電源架構的功效取決於係統級需求、采(cai)用(yong)的(de)元(yuan)件(jian)和(he)設(she)計(ji)拓(tuo)撲(pu)。目(mu)前(qian)分(fen)布(bu)式(shi)架(jia)構(gou)應(ying)用(yong)得(de)十(shi)分(fen)廣(guang)泛(fan),這(zhe)種(zhong)架(jia)構(gou)具(ju)有(you)最(zui)優(you)的(de)調(tiao)整(zheng)精(jing)度(du)和(he)瞬(shun)態(tai)響(xiang)應(ying),可(ke)以(yi)向(xiang)負(fu)載(zai)提(ti)供(gong)更(geng)好(hao)的(de)加(jia)載(zai)和(he)線(xian)性(xing)調(tiao)整(zheng)率(lv)以(yi)及(ji)良(liang)好(hao)的(de)EMI性能。另一方麵,根據係統的大小,規劃混合型的總線結構也能降低係統風險和成本。
創新綠色能源的出現則為“開源”提供了保障,因此,在盡可能深掘現有電源係統轉換效率的同時,半導體供應商也開始將目光投向這些替代能源,如燃料電池、風能、太陽能、水力、地熱、潮汐等等,其中太陽能、風(feng)能(neng)和(he)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)是(shi)當(dang)前(qian)最(zui)受(shou)青(qing)睞(lai)的(de)三(san)種(zhong)綠(lv)色(se)能(neng)源(yuan)。例(li)如(ru),太(tai)陽(yang)能(neng)已(yi)在(zai)衛(wei)星(xing)和(he)家(jia)用(yong)熱(re)水(shui)器(qi)上(shang)得(de)到(dao)了(le)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong),太(tai)陽(yang)能(neng)驅(qu)動(dong)概(gai)念(nian)車(che)已(yi)經(jing)出(chu)現(xian);中國已在甘肅建成風能發電中心;利用甲醇的燃料電池也已接近商用化,三星現已開發出基於燃料電池的數碼相機和手機原型。
當然,太陽能、風(feng)能(neng)以(yi)及(ji)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)利(li)用(yong)仍(reng)存(cun)在(zai)著(zhe)功(gong)率(lv)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)低(di)以(yi)及(ji)成(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao)的(de)問(wen)題(ti)。不(bu)過(guo),世(shi)界(jie)總(zong)是(shi)在(zai)矛(mao)和(he)盾(dun)的(de)交(jiao)錯(cuo)中(zhong)前(qian)進(jin)的(de),當(dang)前(qian)正(zheng)在(zai)興(xing)起(qi)的(de)有(you)機(ji)薄(bo)膜(mo)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)就(jiu)有(you)望(wang)可(ke)大(da)幅(fu)提(ti)高(gao)功(gong)率(lv)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)。同(tong)時(shi),半(ban)導(dao)體(ti)廠(chang)商(shang)也(ye)正(zheng)在(zai)積(ji)極(ji)開(kai)發(fa)能(neng)夠(gou)最(zui)大(da)限(xian)度(du)獲(huo)取(qu)新(xin)型(xing)能(neng)源(yuan)並(bing)將(jiang)其(qi)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)電(dian)能(neng)的(de)直(zhi)流(liu)轉(zhuan)換(huan)技(ji)術(shu),德(de)州(zhou)儀(yi)器(qi)的(de)DC/DC升壓轉換器TPS61200支持太陽能電池與微型燃料電池等新型電源在便攜式設備中的應用,可在不足0.3V的輸入電壓下高效工作。