電源設(shè)計常見問題與解答
出處:轉(zhuǎn)自互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于:2011-08-24 16:56:47
節(jié)能需求的不斷提高,數(shù)字技術(shù)的不斷進步,分體式電源結(jié)構(gòu)的日益增加和電子設(shè)備必須遵守強制能效規(guī)范的要求,連同便攜式裝置的小型化,多功能的發(fā)展趨勢是電源管理技術(shù)發(fā)展的原動力。
對于一個實際的電子系統(tǒng),要認真的分析它的電源需求。不僅僅是關(guān)心輸入電壓,輸出電壓和電流,還要仔細考慮總的功耗,電源實現(xiàn)的效率,電源部分對負載變化的瞬態(tài)響應(yīng)能力,關(guān)鍵器件對電源波動的容忍范圍以及相應(yīng)的允許的電源紋波,還有散熱問題等等。功耗和效率是密切相關(guān)的,效率高了,在負載功耗相同的情況下總功耗就少,對于整個系統(tǒng)的功率預(yù)算就非常有利了,對比LDO和開關(guān)電源,開關(guān)電源的效率要高一些。同時,評估效率不僅僅是看在滿負載的時候電源電路的效率,還要關(guān)注輕負載的時候效率水平。
Q1:什么是待機功耗?
A1:當VCR、DVD以及手機充電器等電器設(shè)備插接在墻壁插座中時,即使這些產(chǎn)品處于閑置狀態(tài),但卻仍然在消耗電能。消費者通常會認為他們的設(shè)備已經(jīng)關(guān)機,而事實上,該設(shè)備只是處于待機狀態(tài),仍然在消耗著功率。
譬如,當您使用遙控器關(guān)閉VCR后,由于VCR內(nèi)部的電源仍然處于接通狀態(tài)并為遙控接收器供電,因此VCR仍在待機或睡眠模式下耗費著電能。盡管遙控接收器消耗的功率微乎其微(大約0.1W),但由于采用低效技術(shù)的電源(如線性電源)不夠智能,無法減少待機狀態(tài)下的功率消耗,結(jié)果往往會浪費幾瓦的功率。這就是我們所說的待機功耗。
Q2:什么是空載功耗?
A2:空載功耗是待機功耗的一個子類??蛰d功率是指設(shè)備在與負載斷開且不執(zhí)行任何功能時所使用的電能。例如,插接在墻壁插座上的手機充電器,雖然未與手機相連,但仍會消耗功率。線性充電器即使在與手機斷開連接時,仍可消耗0.8 W到2 W的功率。
Q3:哪些設(shè)備使用待機功率?
A3:所有帶有外接電源或墻上電源供應(yīng)器、遙控器或時鐘顯示的設(shè)備均需要待機功率。嚴格來說,所有電子產(chǎn)品均需要插接到墻壁插座上,比如電視機、VCR、DVD、洗衣 機、手機充電器、照明燈、無繩電話和功能手機、冰箱、有線電視解碼器、衛(wèi)星電視解碼器、收音機、計算機、打印機、監(jiān)視器、傳真機、復(fù)印機、調(diào)制解調(diào)器、音 頻放大器、工業(yè)控制裝置以及電機控制裝置等等。據(jù)估計,每年交流到直流的供電量大約為30到40億瓦。美國勞倫斯伯克力實驗室待機功率網(wǎng)站提供有一張設(shè)備待機功耗狀況圖表。
Q4:為什么待機功率損耗是一個需要解決的問題?
A4:雖然單個設(shè)備的待機損耗可能看起來微不足道,但是如果您將住宅數(shù)量與住宅中的家電數(shù)量及每臺家電待機消耗的數(shù)量相乘時,問題很快會凸顯出來。據(jù)國際能源機構(gòu)估計, 5-15%的家用電器消耗量均是在待機模式下產(chǎn)生的。隨著家用電器的普及以及帶有電子控制和多種功能的新設(shè)備的增加,這一問題也將會日益突出。
Q5:如何降低待機功耗?
A5:多達90%的待機功耗是由低效電源設(shè)計及不必通電的元器件造成的。美國勞倫斯伯克力國家實驗室估計,如果采用新設(shè)備,可能會減少75%的待機功耗,而且可以利用待機總功耗為1瓦甚至更低的設(shè)備執(zhí)行幾乎所有的待機功能。 要達到此目的,可以采用改進的電源技術(shù)和設(shè)計,也即,使用更為智能的開關(guān)模式電源代替低效的線性電源。
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