謹慎選擇電源IC 直面嚴格節(jié)能法規(guī)的挑戰(zhàn)

在過去的十年間，隨著能源成本的不斷攀升和對電力需求的急劇增長，各政府和行業(yè)組織相繼出臺了新的電子設備節(jié)能標準。加州能源委員會(CEC)、能源之星、聯(lián)邦能源管理計劃(FEMP)以及歐洲、日本和中國的同類機構所制定的法規(guī)，都針對大量常見的消費類產品的外接電源在待機和帶載模式下的功耗設定了最高功耗水平。雖然許多此類標準都是非強制性標準，但其中的某些標準，如CEC提出的強制性要求或“能源之星”倡議，都已獲得各制造商的廣泛接受。 

這些新標準都鼓勵系統(tǒng)設計師重新評估其電源系統(tǒng)，并對各自的設計進行修改，以符合這些改善的電源能效標準。此前不久，消費類電子產品設計師對設計出更高效的外接電源還沒有多少動力。成本考慮通常是電源設計的驅動因素，如果成本仍較低的話，許多設計師還是會選擇那些效率不高的基于線性變壓器的器件。但是，當面對如CEC等強制性標準的相繼出臺和線性工頻變壓器的主要原材料 - 銅鐵 - 的價格不斷上漲時，設計師們開始轉而采用可大幅提高效率的開關電源。 

到目前為止，所出臺的大部分法規(guī)都是針對定義相當完善的垂直應用。例如，政府機構或行業(yè)組織已經為手機、DVD播放機和計算機定義了相應的功率標準，但是，當設計師開發(fā)集成多項功能的新產品或創(chuàng)造新的產品類型時，常常會對適用規(guī)則感到無從下手。 

水平標準即將出臺 

這樣的情況將一去不復返。在快速變化的電子行業(yè)中，新技術正不斷推向市場并重新定義垂直市場，正是鑒于這樣的認識，政府和行業(yè)組織已開始制定一套針對更寬泛的產品類型的新功率標準，而不再按狹義的應用對產品進行監(jiān)管。在歐盟相關機構的領導下，這些新的“水平”法規(guī)有望涵蓋更為寬泛的產品類別，從而使規(guī)則更加清晰明確，同時還能為所有系統(tǒng)設計師在電源效率和待機功率消耗設計方面創(chuàng)造公平的競爭環(huán)境。 

隨著此類法規(guī)越來越詳盡明確，產品開發(fā)者可以乘此良機重新評估他們的電源設計。在過去的幾年中，大部分設計團隊都開始放棄基于線性變壓器的外接電源，轉而采用基于開關模式的外接電源，以利用其效率更高的優(yōu)勢。但是，其它因素在電源性能中也起著關鍵作用。當開發(fā)者為符合這些新的法規(guī)要求而升級其系統(tǒng)時，他們還必須考慮：每個特定開關IC需要提供多大的功率才能滿足系統(tǒng)在待機模式下的運行要求。例如，有些IC具有開/關控制方案，可以在不帶載條件下降低開關損耗，而另一些IC則利用專用的PWM周期跳頻模式或突發(fā)模式來達到空載和低載法規(guī)要求。 

在輸入功率一定的情況下具有更高輸出功率的開關IC，能夠為產品開發(fā)者提供更大的設計靈活性。以兩個開關IC為例：一個在低載條件下具有70%的轉換效率，另一個則具有50%的轉換效率。由于法規(guī)將待機模式下的輸入功率限制到僅為1W，因此使用第一種IC的設計師與使用第二種IC的競爭對手相比，其功率預算要多出200mW。如果功率預算較大的話，產品設計團隊便可以在設計中添加一個時鐘、使用更大的嵌入式內存，或者運行功率更大的MPU并提升軟件性能。最終，這些額外的功能可以使最終產品在其同類競爭產品中脫穎而出，進而贏得市場份額。 

結論 

產品開發(fā)者們已經準備就緒，各法規(guī)認證機構通過制定相應的規(guī)則，正在不斷加大向公眾宣傳節(jié)能的力度，而消費者們的節(jié)能觀念也開始慢慢提高。開發(fā)者們將發(fā)現(xiàn)，生態(tài)效益已日漸成為一項不可忽略的市場區(qū)分因素。通過認真評估其電源IC選擇，設計師可以借機增加其功率預算，最大限度地提高產品功能和適銷性。