优化电源管理设计提高住宅用电效率

文章摘要：不久之前，许多电源(包括内置电源和外接电源)还在使用带线性稳压器的线性工频变压器。这一传统方法几乎不可能达到50%以上的功效，功率浪费始终存在，甚至在空载条件下也是如此。不仅如此，由于近年来铜的价格一路上扬，使得线性电源的成本优势丧失殆尽。其结果是，今天几乎所有的新型电源都采用开关技术设计而成。POWER Integrations正是功率转换IC制造商之一，该公司于1998年推出了其EcoSmart技术，利用此项技术设计的开关电源能够在待机和空载条件下以更高的效率进行工作。通过集成，电源不再需要任何外部元件，这样不仅能降低系统成本，还可以极大地提高可靠性。在采用POWER Integratio

优化电源管理设计提高住宅用电效率,标签：电源电路,电路设计,http://www.88dzw.com

不久之前，许多电源(包括内置电源和外接电源)还在使用带线性稳压器的线性工频变压器。这一传统方法几乎不可能达到50%以上的功效，功率浪费始终存在，甚至在空载条件下也是如此。不仅如此，由于近年来铜的价格一路上扬，使得线性电源的成本优势丧失殆尽。其结果是，今天几乎所有的新型电源都采用开关技术设计而成。

POWER Integrations正是功率转换IC制造商之一，该公司于1998年推出了其EcoSmart技术，利用此项技术设计的开关电源能够在待机和空载条件下以更高的效率进行工作。通过集成，电源不再需要任何外部元件，这样不仅能降低系统成本，还可以极大地提高可靠性。在采用POWER Integrations的EcoSmart技术设计的IC中，芯片上集成有电路，该电路可以检测到电源处于低功率状态(空载或待机)。器件随后会采取一个或多个步骤，以提高电源在此状态下的效率。它会降低“占空比”，即限制对负载供电，并吸收更少的电流。其次，它会进行“周期跳频”，等待器件“醒来”，因而只在一个短暂周期内使用电能。这样不仅能有效降低电源的平均工作频率，减小开关损耗，还可以在低功率条件下提高效率。

图1所示为采用TinySwitch-III稳压器设计的电源，用来说明功率转换芯片这一全新产品的作用。通过偏置绕组以及仅三个外部元件，即可将电路待机消耗从300mW大幅降至30mW。因此，只需支付1美分的额外元件成本即可每年节省27美分的能源消耗成本。图2显示该设计使整个功率工作范围的效率性能达到惊人的一致，顺应了当前节能效率规范的发展趋势。



图1：空载功耗低于30mW，带偏置绕组。



图2：不同负载模式下的工作效率。

曾经提出的目标是实现住宅“零电力消耗”，可通过太阳能光伏发电来满足降低功率的需求。虽然智能建筑设计已经大大改善了功耗情况，但由于其他各项功耗的增长，如开门机、监控摄像机以及其他产生能耗的产品，降低功耗仍然面临着漫长的探索之路。因此，高效率的开关电源当仁不让地成为所有电子设备设计师的必然之选。以开关电源替代耗电的线性电源，工程师们设计的产品可以轻松符合新的节能法规。

上一页  [1] [2]