隨著人口的增長和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,世界各國對住房、服務(wù)和交通的能源需求也在水漲船高。但是,過高的能源消耗不利于大自然的可持續(xù)發(fā)展,并對我們的生存環(huán)境和日常生活帶來越來越大的影響。在降低能源消耗方面,關(guān)注的焦點(diǎn)已經(jīng)從電廠發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)向了電子電器設(shè)備所使用的電源插座。任何能夠幫助電子電器設(shè)備以更少的能量來執(zhí)行相同的功能的技術(shù),都可視為節(jié)能技術(shù),都具有意義。
對電子電器設(shè)備而言,其能源消耗主要包括工作狀態(tài)的電能消耗和待機(jī)狀態(tài)下的電能消耗,兩者所占的比例分別約為75%和25%。工作狀態(tài)下的電能消耗可視為人們工作與生活的正常需要,即便如此,業(yè)界仍在不斷開發(fā)更先進(jìn)的技術(shù)和解決方案,提高工作狀態(tài)下的電源能效,也就是更加有效地使用能源。與之相比,待機(jī)狀態(tài)下的能耗幾乎完全就是一種電能浪費(fèi),而且這種浪費(fèi)非常驚人。
待機(jī)能耗是電子設(shè)備、家用電器和辦公自動(dòng)化設(shè)備電力浪費(fèi)的主要來源。待機(jī)能耗有兩種；一是電源空載時(shí),從交流電源吸收最小的功率,如電池充電器、交流-直流墻式適配器等。二是系統(tǒng)輕載時(shí), 但依然有一些智能功能在工作,如電視機(jī)(LED亮著,微處理器等待遙控信號(hào))、空調(diào)、DVD、筆記本電腦適配器等。雖然待機(jī)能耗要比設(shè)備發(fā)揮正常功能時(shí)耗能小得多,但正是由于待機(jī)狀態(tài)下設(shè)備不發(fā)揮任何功能,待機(jī)能耗就是一種完全的能源浪費(fèi)。
首先提出1瓦待機(jī)能耗的便是美國勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室的Alan Meier博士。他在1997年就提出在2010年之前降低至1瓦的目標(biāo)。此項(xiàng)提議為國際能源署采用,在1999年推出國際待機(jī)能耗減量行動(dòng)倡議,目標(biāo)在2010前,使所用電器的待機(jī)能耗降至1瓦以下,即“1瓦計(jì)劃”。該計(jì)劃也得到歐盟、美國和中國的積極響應(yīng)。
特別是對于中國而言,中國既是全球人均能源保有量較低的國家,同時(shí)也是世界上產(chǎn)值能耗偏高的國家,降低待機(jī)能耗對中國而言刻不容緩。
安森美半導(dǎo)體一直將節(jié)能視為工作重點(diǎn),致力于開發(fā)高效節(jié)能的電源管理技術(shù)和解決方案。作為中國中標(biāo)認(rèn)證中心的節(jié)能芯片技術(shù)伙伴,安森美半導(dǎo)體不斷積極參與和支持中標(biāo)認(rèn)證中心的節(jié)能活動(dòng),推動(dòng)實(shí)施高效節(jié)能電源、低待機(jī)能耗產(chǎn)品在中國市場的應(yīng)用,以及普及1瓦待機(jī)的重要性。此外,安森美半導(dǎo)體還與中標(biāo)認(rèn)證中心合作,于2006年和2007年分別在上海和北京成功舉辦召開了兩屆“1瓦論壇”,引起了強(qiáng)烈的社會(huì)響應(yīng)。
“1瓦論壇”的目標(biāo)是成為節(jié)能領(lǐng)域最有影響的專業(yè)、權(quán)威的論壇。降低待機(jī)能耗到1瓦,并不是說所有的待機(jī)能耗都要降到1瓦,“1瓦計(jì)劃”更是一種運(yùn)動(dòng),其中一個(gè)跟1瓦直接相關(guān)的目標(biāo)是在未來的幾年,所有的電器,包括白色家電、黑色家電、辦公設(shè)備都能將待機(jī)能耗降到1瓦以下,但這并不是一個(gè)終極目標(biāo),終極目標(biāo)是使能耗降得更低。
在降低待機(jī)能耗方面,安森美半導(dǎo)體有三大創(chuàng)新,分別是電源管理芯片的創(chuàng)新、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新和結(jié)合客戶應(yīng)用的創(chuàng)新。
安森美半導(dǎo)體認(rèn)為,解決待機(jī)能耗問題,首先必須弄清楚損耗來自哪里。這通常包括啟動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)電路、偏置電路、輸出整流器、磁性元件等。電源管理芯片能集成一些功能和技術(shù),針對上述待機(jī)能耗來源制定相應(yīng)對策來實(shí)現(xiàn)待機(jī)功能。
安森美半導(dǎo)體的高能效電源管理芯片解決方案采用了眾多創(chuàng)新節(jié)能技術(shù),包括軟跳周期、功能集成、功率因數(shù)校正(PFC)跳周期、無線圈去磁檢測(Soxyless)等。其中,以軟跳周期為例,過去,在待機(jī)工作模式下,傳統(tǒng)的脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制器不考慮待機(jī)的具體要求,但安森美半導(dǎo)體的NCP1337增強(qiáng)型PWM電流模式控制器采用軟跳周期技術(shù)來控制峰值電流并消除一些開關(guān)脈沖,從而控制開關(guān)損耗,以實(shí)現(xiàn)空載、輕載狀態(tài)下的高效性能。
創(chuàng)新技術(shù)之二是功能集成。安森美半導(dǎo)體開發(fā)的器件集成了不同的功能,起到簡化外圍電路設(shè)計(jì)的作用,也相應(yīng)減少了功耗,幫助客戶輕松實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。此外,安森美半導(dǎo)體的另一項(xiàng)創(chuàng)新是在大于75 W存在PFC的情況下,設(shè)計(jì)了功能獨(dú)特的芯片與以降低待機(jī)能耗。待機(jī)時(shí),負(fù)載遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于75 W,這時(shí)對功率因數(shù)并無要求。而在傳統(tǒng)有源PFC的拓?fù)渲?通常采用開關(guān)型升壓電路(Boost),其開關(guān)頻率也在幾十到幾百千赫茲之間,其開關(guān)損耗不可小視。安森美半導(dǎo)體推出的固定頻率電流型PWM控制器NCP1230和準(zhǔn)諧振電流模式PWM控制器NCP1381具有在待機(jī)狀態(tài)下關(guān)閉PFC的功能。NCP1230和NCP1381都有一個(gè)專用的引腳用來連接PFC控制器的VCC引腳。當(dāng)芯片檢測到系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)時(shí),會(huì)自動(dòng)切斷PFC 的VCC供電。這等于省去一個(gè)損耗環(huán)節(jié),可以實(shí)現(xiàn)超低待機(jī)能耗。
在系統(tǒng)創(chuàng)新上,安森美半導(dǎo)體為客戶提供的是完整的解決方案和參考設(shè)計(jì), 其GreenPointTM設(shè)計(jì)完全符合終端客戶的生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求。
在結(jié)合客戶應(yīng)用的創(chuàng)新上,為了充分了解和滿足終端客戶開發(fā)產(chǎn)品的需求,安森美半導(dǎo)體還與長虹、海信、海爾、創(chuàng)維等國內(nèi)知名廠商建立了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,派駐駐在工程師協(xié)助終端客戶完成系統(tǒng)設(shè)計(jì),合作開發(fā)應(yīng)用方案。
總的來看,安森美半導(dǎo)體創(chuàng)新的節(jié)能技術(shù),加上專用設(shè)計(jì)芯片和創(chuàng)新的完整電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)GreenPoint方案,可以提供高能效、待機(jī)能耗遠(yuǎn)低于1瓦的電源方案。這些創(chuàng)新節(jié)電芯片和解決方案已經(jīng)在支持著‘1瓦計(jì)劃’在全球的實(shí)施和應(yīng)用。
降低電子電器設(shè)備的待機(jī)能耗具有重要的意義,將待機(jī)能耗降至1瓦以下更能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,這對中國而言意義顯得猶為明顯。全球高性能電源解決方案的首選供應(yīng)商安森美半導(dǎo)體與中國權(quán)威的節(jié)能認(rèn)證機(jī)構(gòu)中標(biāo)認(rèn)證中心自2006年開始連續(xù)兩年舉行了“1瓦論壇”,以此分享業(yè)界在這方面的創(chuàng)新和奉獻(xiàn),倡導(dǎo)“1瓦計(jì)劃”在中國的推行。而安森美半導(dǎo)體通過電源管理技術(shù)的創(chuàng)新、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新及結(jié)合客戶應(yīng)用的創(chuàng)新,從多層次為1瓦待機(jī)奠定了技術(shù)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ),幫助著1瓦待機(jī)在中國乃至全球的實(shí)施和應(yīng)用。
