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AS431i面向能效挑战的电源解决方案 |
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作者：上海力芯集成电路制造公司 沈凯明 王玉 |
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如今，随着能源紧张和全球变暖现象的加剧，可持续发展道路已经成了各国政府唯一的必须的选择，由此提出了各种环保标准。同时，消费者逐渐的也形成了多环保意识的共识，他们越来越关注小尺寸、多功能、节能省电等问题。美国的一项最新调查表示，有近七成的美国消费者倾向于购买环保产品，即使为此要承担更高的价格。这种民众的购买趋势和政府对环保产品的设计要求促使各家电源供应商必须及时地给出能效解决方案，也为设计人员提出了更高的要求。
世界各地的政府机构和行业组织都纷纷制定相应的能耗规范标准 ，除了于2009 年7 月1日生效的美国“能源之星”（ENERGY STAR）计算机5.0 版规范，“能源之星”电视产品3.0版规范和“能源之星”外部电源2.0 版规范也已于2008 年11 月1 日生效。能效规范标准的日益普及要求所有操作模式的电源转换具备更高的能效，其中包括降低待机（空载）能耗、提升电源工作效率、采用功率因数校正（PFC）或减少谐波。
从通用市场来看，电源适配器主要体现出一些重要趋势。一是工作能效和待机(空载)能耗要求更高。表1
 从表1 的对比中可以看出“能源之星”外部电源2.0 版规范的要求高于1.1 版规范。对于小功率系统，静态功耗要求小于300mW。这对设计人员是个不小的考验。
BCD 公司针对市场电源低静态功耗要求，专门设计的高精度超低阴极调节电流基准源AS431i 提供了解决方案。表2
 从表2 可以看出，AS431i 的最小阴极调节电流只是传统431 的1/40。
图1
图1 是个典型的反激电路的反馈环示意图，如果用AS431i 替换传统的AS431(U3),那节省的能耗可以用下面的公式表示。
其中，
Psp - 指在系统原边节省的能耗;
Pss - 指在系统副边节省的能耗;
Vout - 指副边的直流输出;
Voc - 指光耦集电极电压;
Kct - 指光耦电流传输比;
Ika - 指AS431 工作电流;
Ikai - 指AS431i 工作电流;
Ηs - 指从AC 输入到副边输出的转换效率;
Ηp - 指AC 输入到光耦集电极的转换效率。
按实际系统参数设置，可以计算的：
从表3 可以看出，对于不同的输出电压和光耦集电极电压，可以节省25mW 到45mW 不等，对于小功率系统的待机功耗是个很可观的提高。表3
 在家用电器设备中，电视机的耗电量较大。根据电视机能源之星3.0 规定，需要实现1W的待机输入功率。尽管这标准不是强制要求，但在市场上仍然具有很高的指导意义。
液晶电视的待机能耗未来将进一步降低。例如，在增加小型专用微处理器的条件下输出功率为50W 时能耗低于600mW，采用专用待机开关电源条件下能耗低于400mW，及采用专用待机开关电源并增加继电器(从而在待机时断开所有PFC 和开关电源)时能耗低于200mW。如果制造商要使用更加“绿色”的技术来将产品差异化，树立更高的品牌形象从而提升利润率，就需求进一步改进设计，使得待机能耗低于100mW 可能成为下一波重要趋势。这样，可见AS431i 在液晶电视市场也将会大有作为。(end)
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(10/19/2009) |
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