关键电源及LED照明应用解决方案

在人们环保意识越来越强的今天，节能绝不仅仅是热点议题，更是各国重要规范机构和业界领先厂商切切实实的行动项目。环顾我们的工作及生活环境，那些最常用、最常见或有极具节能潜力的电子电器自然首先成为节能行动目标，如计算机、平板电视、机顶盒、适配器/外部电源等电源应用及发光二极管（LED）照明等。全球重要的规范机构，如美国“能源之星”、美国80PLUS、欧洲能效行为准则（COC）、欧盟EuP、日本TopRunner、中国标准化研究院等，针对这些关键应用发布更新、更多的高能效规范，让电子产品能够以更少的电能来执行相同的功能，提高电能使用的效率。

以多路输出台式机ATX电源为例，80PLUS银级规范、计算产业气候拯救行动（CSCI）银级规范自2009年7月开始生效，要求多路输出台式机ATX电源在额定输出功率的20%、50%和100%等条件下能效分别达到85%、88%及85%.后续的80PLUS金级和CSCI金级规范将于2010年7月开始生效，进一步将能效要求提高到87%、90%和87%.

又如平板电视，随着尺寸的增大，其能耗日益成为业界关注的问题。“能源之星”针对电视的4.0版规范将于2010年5月1日生效，这规范要求可视屏幕对角尺寸为32英寸、42英寸和60英寸的平板电视在工作模式的能耗分别不超过78W、115W和210W,而后续将于2012年 5月1日生效的5.0版规范则进一步要求这几种尺寸平板电视工作能耗不超过55W、81W和108W,参见表1.欧洲的EuP指令也有着类似要求。除了要求工作能耗降低，这些规范还要求降低待机能耗，因为数据显示，可观的电能是在待机模式下消耗的。“能源之星”等能效规范当前对待机能耗的要求是不超过 1W,未来可能要求不超过0.3W甚至是不超过0.1W.

而在笔记本电脑等产品中广泛使用的适配器/外部电源方面，“能源之星”的2.0版规范已于2008年11月1日开始生效。以“能源之星”的2.0版外部电源规范为例，这规范要求输出功率大于49W的外部电源（典型产品如笔记本适配器）的工作能效从1.1版的84%提升至87%,待机（空载）能耗从不超过 750mW降低到不超过500mW,而功率因数（PF）也要求不低于0.9.欧盟EuP生态设计指令2005/32/EC规范No278/2009的第一阶段和第二阶段要求分别将自2010年4月及2011年4月开始生效，其中第一阶段的要求是输出功率大于51W的外部电源工作能效不低于85%,空载能耗不超过500mW,第二阶段的空载能耗要求不变，但能效要求提开至87%.

除了这些应用，LED照明或称固态照明（SSL）如今也是炙手可热的应用，1.0版的“能源之星”SSL规范已自2008年 10月1日生效，要求关态（off-state）能耗为零，最低能效要求根据应用的不同（如聚光灯、户外灯等）而不同，功率因数要求方面，商业应用是不低于0.9,住宅应用是不低于0.7.

电源及LED照明应用设计挑战

这些关键电源及LED照明应用为设计工程师带来了挑战，既需要增加能效密度，又要改善功率因数，并提高产品的可靠性。

具体而言，由于总能效要求及散热限制，设计工程师必须致力提升能效，即便是在低功率应用（或轻载）时也是如此。此外，并不是只有在较高功率电平时才要求功率因数校正（PFC），相对较低的功率时也可能要求PFC.此外，这些应用中常常会面临空间受限的问题，特别是在以LED照明替代传统灯泡的应用中。总体可靠性也非常重要。输入电源范围也要更宽，支持277Vac电压。此外，还面临一些特定照明要求，如三端双向可控硅开关元件（TRIAC）调光等。

应对策略

要应对这些关键电源及LED照明应用的设计挑战，需要采用更新的技术或优化的电源拓扑结构及方案。

[$page] 以平板电视应用为例，为将能效提至最高，可将传统采用的冷阴极荧光灯（CCFL）背光替换为新兴的LED背光，如直下式背光或侧光式背光，不仅有助于纤薄型电视设计，还帮助降低能耗，提升能效。如果维持采用目前性忦比仍然更高的CCFL背光，也可以采取不同的有效措施，如在提供同等光输出的条件下减少灯数量及降低能耗，或采用新颖的逆变器驱动器方案，如液晶电视集成电源（LIPS），减少一个电源转换段，提升能效并降低成本。

安森美半导体以领先产品及方案来支持高能效趋势

安森美半导体身为首要的高性能、高能效硅方案供应商，提供电源管理及LED照明方案来节能，帮助客户满足并超越世界各地的电源规范标准（工作能效、待机能耗、低静态电流及功率因数校正等），成本平价或比传统方案更低。

需要强调的是，安森美半导体采用整体途径来实现高能效，包括：

1）降低待机（空载）能耗。包括使用准谐振（谷底开关）、在2段式转换器关闭PFC段等更好的拓扑结构，以及采用频率反走、跳周期、软跳周期和高压自举（bootstrap）电路等新技术。

2）提升电源工作能效。包括使用更好的器件，如场效应晶体管（FET）和二极管，以及使用更好的拓扑结构，如频率反走、同步整流，及准谐振、完全谐振、有源钳位（反激或正激）等软开关技术。

3）功率因数校正（或减少谐波）。包括将PFC与主转换器结合，以及优化指定应用和电平的PFC控制模式，如非连续导电模式（DCM）、临界导电模式（CrM）或连续导电模式（CCM）。

安森美半导体针对这些关键的电源及LED照明应用提供众多的领先产品，如PFC控制器、交流-直流（AC-DC）控制器、高压 MOSFET、LED驱动器、整流器、次级同步整流控制器、直流-直流（DC-DC）开关工博士工业品商城声明：凡资讯来源注明为其他媒体来源的信息，均为转载自其他媒体，并不代表本网站赞同其观点，也不代表本网站对其真实性负责。您若对该文章内容有任何疑问或质疑，请立即与商城(www.m.eepottsltd.com)联系，本网站将迅速给您回应并做处理。
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