謹慎選擇電源IC 直面嚴格節能法規的挑戰

在過(guò)去的十年間，隨著(zhù)能源成本的不斷攀升和對電力需求的急劇增長(cháng)，各政府和行業(yè)組織相繼出臺了新的電子設備節能標準。加州能源委員會(huì )(CEC)、能源之星、聯(lián)邦能源管理計劃(FEMP)以及歐洲、日本和中國的同類(lèi)機構所制定的法規，都針對大量常見(jiàn)的消費類(lèi)產(chǎn)品的外接電源在待機和帶載模式下的功耗設定了最高功耗水平。雖然許多此類(lèi)標準都是非強制性標準，但其中的某些標準，如CEC提出的強制性要求或“能源之星”倡議，都已獲得各制造商的廣泛接受。 

這些新標準都鼓勵系統設計師重新評估其電源系統，并對各自的設計進(jìn)行修改，以符合這些改善的電源能效標準。此前不久，消費類(lèi)電子產(chǎn)品設計師對設計出更高效的外接電源還沒(méi)有多少動(dòng)力。成本考慮通常是電源設計的驅動(dòng)因素，如果成本仍較低的話(huà)，許多設計師還是會(huì )選擇那些效率不高的基于線(xiàn)性變壓器的器件。但是，當面對如CEC等強制性標準的相繼出臺和線(xiàn)性工頻變壓器的主要原材料 - 銅鐵 - 的價(jià)格不斷上漲時(shí)，設計師們開(kāi)始轉而采用可大幅提高效率的開(kāi)關(guān)電源。 

到目前為止，所出臺的大部分法規都是針對定義相當完善的垂直應用。例如，政府機構或行業(yè)組織已經(jīng)為手機、DVD播放機和計算機定義了相應的功率標準，但是，當設計師開(kāi)發(fā)集成多項功能的新產(chǎn)品或創(chuàng )造新的產(chǎn)品類(lèi)型時(shí)，常常會(huì )對適用規則感到無(wú)從下手。 

水平標準即將出臺 

這樣的情況將一去不復返。在快速變化的電子行業(yè)中，新技術(shù)正不斷推向市場(chǎng)并重新定義垂直市場(chǎng)，正是鑒于這樣的認識，政府和行業(yè)組織已開(kāi)始制定一套針對更寬泛的產(chǎn)品類(lèi)型的新功率標準，而不再按狹義的應用對產(chǎn)品進(jìn)行監管。在歐盟相關(guān)機構的領(lǐng)導下，這些新的“水平”法規有望涵蓋更為寬泛的產(chǎn)品類(lèi)別，從而使規則更加清晰明確，同時(shí)還能為所有系統設計師在電源效率和待機功率消耗設計方面創(chuàng )造公平的競爭環(huán)境。 

隨著(zhù)此類(lèi)法規越來(lái)越詳盡明確，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)者可以乘此良機重新評估他們的電源設計。在過(guò)去的幾年中，大部分設計團隊都開(kāi)始放棄基于線(xiàn)性變壓器的外接電源，轉而采用基于開(kāi)關(guān)模式的外接電源，以利用其效率更高的優(yōu)勢。但是，其它因素在電源性能中也起著(zhù)關(guān)鍵作用。當開(kāi)發(fā)者為符合這些新的法規要求而升級其系統時(shí)，他們還必須考慮：每個(gè)特定開(kāi)關(guān)IC需要提供多大的功率才能滿(mǎn)足系統在待機模式下的運行要求。例如，有些IC具有開(kāi)/關(guān)控制方案，可以在不帶載條件下降低開(kāi)關(guān)損耗，而另一些IC則利用專(zhuān)用的PWM周期跳頻模式或突發(fā)模式來(lái)達到空載和低載法規要求。 

在輸入功率一定的情況下具有更高輸出功率的開(kāi)關(guān)IC，能夠為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)者提供更大的設計靈活性。以?xún)蓚€(gè)開(kāi)關(guān)IC為例：一個(gè)在低載條件下具有70%的轉換效率，另一個(gè)則具有50%的轉換效率。由于法規將待機模式下的輸入功率限制到僅為1W，因此使用第一種IC的設計師與使用第二種IC的競爭對手相比，其功率預算要多出200mW。如果功率預算較大的話(huà)，產(chǎn)品設計團隊便可以在設計中添加一個(gè)時(shí)鐘、使用更大的嵌入式內存，或者運行功率更大的MPU并提升軟件性能。最終，這些額外的功能可以使最終產(chǎn)品在其同類(lèi)競爭產(chǎn)品中脫穎而出，進(jìn)而贏(yíng)得市場(chǎng)份額。 

結論 

產(chǎn)品開(kāi)發(fā)者們已經(jīng)準備就緒，各法規認證機構通過(guò)制定相應的規則，正在不斷加大向公眾宣傳節能的力度，而消費者們的節能觀(guān)念也開(kāi)始慢慢提高。開(kāi)發(fā)者們將發(fā)現，生態(tài)效益已日漸成為一項不可忽略的市場(chǎng)區分因素。通過(guò)認真評估其電源IC選擇，設計師可以借機增加其功率預算，最大限度地提高產(chǎn)品功能和適銷(xiāo)性。