安森美半導體“芯”系一瓦

　　隨著人口的增長和經(jīng)濟的發(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)注的焦點已經(jīng)從電廠發(fā)電機轉(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，待機狀態(tài)下的能耗幾乎完全就是一種電能浪費，而且這種浪費非常驚人。

　　待機能耗是電子設(shè)備、家用電器和辦公自動化設(shè)備電力浪費的主要來源。待機能耗有兩種;一是電源空載時，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, 但依然有一些智能功能在工作，如電視機(LED亮著, 微處理器等待遙控信號)、空調(diào)、DVD、筆記本電腦適配器等。雖然待機能耗要比設(shè)備發(fā)揮正常功能時耗能小得多，但正是由于待機狀態(tài)下設(shè)備不發(fā)揮任何功能，待機能耗就是一種完全的能源浪費。

　　首先提出1瓦待機能耗的便是美國勞倫斯伯克利實驗室的Alan Meier博士。他在1997年就提出在2010年之前降低至1瓦的目標。此項提議為國際能源署采用，在1999年推出國際待機能耗減量行動倡議，目標在2010前，使所用電器的待機能耗降至1瓦以下，即“1瓦計劃”。該計劃也得到歐盟、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，同時也是世界上產(chǎn)值能耗偏高的國家，降低待機能耗對中國而言刻不容緩。

　　安森美半導體一直將節(jié)能視為工作重點，致力于開發(fā)高效節(jié)能的電源管理技術(shù)和解決方案。作為中國中標認證中心的節(jié)能芯片技術(shù)伙伴，安森美半導體不斷積極參與和支持中標認證中心的節(jié)能活動，推動實施高效節(jié)能電源、低待機能耗產(chǎn)品在中國市場的應(yīng)用，以及普及1瓦待機的重要性。此外，安森美半導體還與中標認證中心合作，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”，引起了強烈的社會響應(yīng)。

　　“1瓦論壇”的目標是成為節(jié)能領(lǐng)域最有影響的專業(yè)、權(quán)威的論壇。降低待機能耗到1瓦，并不是說所有的待機能耗都要降到1瓦，“1瓦計劃”更是一種運動，其中一個跟1瓦直接相關(guān)的目標是在未來的幾年，所有的電器，包括白色家電、黑色家電、辦公設(shè)備都能將待機能耗降到1瓦以下，但這并不是一個終極目標，終極目標是使能耗降得更低。

　　在降低待機能耗方面，安森美半導體有三大創(chuàng)新，分別是電源管理芯片的創(chuàng)新、系統(tǒng)設(shè)計的創(chuàng)新和結(jié)合客戶應(yīng)用的創(chuàng)新。

　　安森美半導體認為，解決待機能耗問題，首先必須弄清楚損耗來自哪里。這通常包括啟動電路、驅(qū)動電路、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)，針對上述待機能耗來源制定相應(yīng)對策來實現(xiàn)待機功能。

　　安森美半導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)控制器不考慮待機的具體要求，但安森美半導體的NCP1337增強型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)計的作用，也相應(yīng)減少了功耗，幫助客戶輕松實現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。此外，安森美半導體的另一項創(chuàng)新是在大于75 W存在PFC的情況下，設(shè)計了功能獨特的芯片與以降低待機能耗。待機時，負載遠遠低于75 W，這時對功率因數(shù)并無要求。而在傳統(tǒng)有源PFC的拓撲中，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。安森美半導體推出的固定頻率電流型PWM控制器NCP1230和準諧振電流模式PWM控制器NCP1381具有在待機狀態(tài)下關(guān)閉PFC的功能。NCP1230和NCP1381都有一個專用的引腳用來連接PFC控制器的VCC引腳。當芯片檢測到系統(tǒng)進入待機時，會自動切斷PFC 的VCC供電。這等于省去一個損耗環(huán)節(jié)，可以實現(xiàn)超低待機能耗。

　　在系統(tǒng)創(chuàng)新上，安森美半導體為客戶提供的是完整的解決方案和參考設(shè)計， 其GreenPointTM設(shè)計完全符合終端客戶的生產(chǎn)設(shè)計要求。

　　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)合實驗室，派駐駐在工程師協(xié)助終端客戶完成系統(tǒng)設(shè)計，合作開發(fā)應(yīng)用方案。

　　總的來看，安森美半導體創(chuàng)新的節(jié)能技術(shù)，加上專用設(shè)計芯片和創(chuàng)新的完整電源系統(tǒng)設(shè)計GreenPointTM方案，可以提供高能效、待機能耗遠低于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瓦計劃’在全球的實施和應(yīng)用。

　　降低電子電器設(shè)備的待機能耗具有重要的意義，將待機能耗降至1瓦以下更能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，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)商安森美半導體與中國權(quán)威的節(jié)能認證機構(gòu)中標認證中心自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，倡導“1瓦計劃”在中國的推行。而安森美半導體通過電源管理技術(shù)的創(chuàng)新、系統(tǒng)設(shè)計的創(chuàng)新及結(jié)合客戶應(yīng)用的創(chuàng)新，從多層次為1瓦待機奠定了技術(shù)實現(xiàn)基礎(chǔ)，幫助著1瓦待機在中國乃至全球的實施和應(yīng)用。