到處都可以使用的“綠色電源”

　　網絡設備的系統設計師不得不提高系統的數據吞吐量和性能，并增加功能。同時，他們還面臨著降低系統總體功耗的壓力。數據中心中的挑戰是，通過重新調整工作流并將作業轉移到未充分利用的服務器上，使其他服務器能停機，以此來降低總體功耗。為了滿足這些要求，知道最終用戶設備的功耗是必需的。正確設計的數字電源管理系統能為用戶提供功耗數據，從而允許做出智能能源管理決策。

　　此外，數字電源系統管理的一個主要好處是降低設計成本，并加快產品上市。復雜的多軌系統可以利用一個綜合性和具備直覺式圖形用戶界面 (GUI) 的開發環境，高效率地開發出來。這類系統可通過 GUI 而不是焊接到“白色導線”定位點來進行更改，因此還能簡化在線測試 (ICT) 和電路板調試。另一個好處是，由于可以使用實時遙測數據，所以有可能預測電源系統故障并采取預防性措施。也許最重要的是，具備數字管理功能的 DC/DC 轉換器允許設計師開發“綠色”電源系統，這類系統能在負載點、電路板、機架甚至安裝階段以最低能耗滿足目標性能 (計算速度、數據速率等) 要求，從而在產品的壽命期內，降低了基礎設施成本和總體擁有成本。

　　凌力爾特公司的 LTC3880 是一款雙輸出同步降壓型 DC/DC 電流模式控制器，具備集成的功率 FET 柵極驅動器和可通過 I2C PMBus 使用的全面電源管理功能。該產品的精確基準和溫度補償電流模式模擬控制環路提供 ±0.5% 的 DC 準確度，非常容易的補償 (已校準以不受工作條件影響)、逐周期限流、快速和準確的均流、以及電壓與負載瞬態響應，而且沒有任何在其他運用“數字”控制的產品中發現、與 ADC 量化有關的誤差。LTC3880 包括一個 16 位數據采集系統，該系統提供輸入和輸出電壓及電流、占空比以及溫度的數字回讀。該器件還提供通過中斷標記啟動的故障記錄功能以及“黑匣子”記錄器，該記錄器存儲發生故障前轉換器的工作狀態。凌力爾特公司的 LTpowerPlay™ 開發軟件和 GUI 接口方便了多軌系統的開發。

　　能量收集能提供多大的功率?

　　最先進和現成有售的能量收集產品 (例如在振動能量收集和室內光伏電池領域) 在典型工作條件下產生的功率為毫瓦量級。盡管這種量級的功率也許看似有限，但是多年來能量收集組件的運行可能意味著，就能源供應和每單位能量成本兩方面而言，這類產品與長壽命的主電池是大致相當的。此外，采用能量收集技術的系統一般將能在電量耗盡之后再充電，而一些由主電池供電的系統是不可能做到的。

　　環境能源包括光、熱差、振動波束、發送的 RF 信號、或僅是其他任何可通過換能器產生電荷的能源。下表 2 說明了可從不同能源產生多少能量。

　　表 2：能源及其能產生的能量　　

 

　　在大量應用中，這樣的能量值就系統部署而言是有意義的。以下僅舉出幾個應用例子：

　　1) 飛機腐蝕傳感器
　　2) 自動調光窗
　　3) 橋梁監視器
　　4) 樓宇自動化
　　5) 電量表
　　6) 氣體傳感器
　　7) 健康監視器
　　8) HVAC 控制
　　9) 電燈開關
　　10) 遠程管道監視器
　　11) 手表
　　12) 水表

　　結論

　　能量收集作為可替代能源用在“綠色電源”中的商機很多。這類商機的一個很好的例子是太陽能供電的電子設備市場。隨著企業尋找降低能耗的途徑，該市場持續增長。例如，看一下智能電表。智能電表部署在智能電網上，希望由環境能源供電，以降低系統運行的能源成本。一種可行和豐富的能源是太陽能。不過，因為太陽能易變且不可靠，所以幾乎所有太陽能供電的設備都具備可再充電電池。因此，一個重要的目標是，抽取盡可能多的太陽能，以給這些電池快速充電，并保持它們的充電狀態，當太陽能不可用時，就將電池作為能源使用。

　　反過來，如果智能電表將電池作為主要能源，那么電源轉換及管理電子產品在備用模式時就必須有非常低的靜態電流，以延長電池壽命。幸運的是，凌力爾特公司提供種類繁多的 IC，這些 IC 的靜態電流值在典型情況下低于 25µA。