Maxim芯片在節能設計中的應用

摘要：對于便攜式設備，消費者迫切要求延長其電池壽命；對于非便攜式設備，不斷飆升的能源價格和最新的能源之星(Energy Star®)規劃也促使公眾更加關注待機功耗問題。因此，符合綠色能源規范并降低待機功耗已經成為設計者追求的新目標，特別是對于每天工作24小時的系 統。為了滿足低功耗要求，電路設計人員深知細節決定成敗，需要對每一部分電路的電流進行仔細測算。本文介紹了Maxim芯片在典型系統中的應用，有助于設 計人員降低系統功耗。文中給出的實例只是Maxim眾多超低電流器件中的幾個典型例子。

消費者迫切要求延長便攜設備的電池壽命，這也是理所應當的要求。產品使用的便利性同樣至關重要，這一理念已經滲透到全社會。例如，我 們不愿意排隊等候，不能忍受交通堵塞等等，我們往往會為享受特殊待遇而不吝嗇于掏腰包。于是，我們有了自動提款機，能夠每天24小時、每周7天提供全天候 營業；數字錄像機(DVR)使我們能夠錄制娛樂節目以供閑暇時欣賞；移動設備則為我們享受全天候的順暢通信和自娛自樂提供保障；類似的事例還有很多。“小 巧、輕便、快捷和簡單”是當今消費者的追求。作為產品設計人員，我們深知滿足這些需求是走向成功的必由之路。

更高程度的“綠色”環保設計 需要綜合考慮系統整合、結構、元件選擇以及功能管理等多方面技術，從而節約便攜系統每一微安的電流，節約電力線供電系統每一毫安甚至更多的電流。便攜系統 中，設計人員習慣以微安為單位計算電流。然而，當電路板上一個指紋大小的污漬所產生的漏電流超過一個芯片的待機電流時，設計人員也不得不做出讓步。

“Little Things Mean a Lot”，這是一首流行了50年的老歌，它啟發我們如何設計滿足當前市場需求的便攜產品。我們首先想到的“大”問題是：處于休眠狀態的微處理器、顯示器耗 電以及閃存，隨后需要考慮的是其它電路。細節決定成敗，每一部分電路的電流都要仔細考量。不同地區的要求可能不盡相同，典型的待機功率通常限定在0.5W 至3W以下，通常情況下工作效率應該高于80%。

作為一位消費者，看到家里的電費單時可能會感到吃驚。而作為一名工程師，我們完全可以設 計電路幫助消費者降低電費。以一臺HDTV DVR接收器為例，一般情況下，接收器消耗的功率為120W，這些接收器往往沒有待機模式。如果每天工作24小時，每周工作7天，一個月的電費將達 到$34.52 (美金) (以北加州$0.399/kWh電費計算)。這僅僅是家里的一臺電器，可以想象我們能夠節省成本的空間和潛力有多大。一個普通的中產階層家庭，消耗電能的 電器設備可能達到35臺。值得慶幸的是，大多數電器都有待機模式，系統空閑時有助于降低功耗。

另請參考：電費計算器。

不斷飆升的能源價格使消費者更加關注設備整體的使用成本。功耗是關鍵，需要注意的是：房間內每增加1瓦功耗，空調將消耗大約2瓦的功率排放相應的熱量。對于工程師而言，堅持綠色能源規范對于我們的事業和我們賴以生存的地球都是明智的選擇。

工作機器基本單元

現在，無論是在家里還是辦公室，都能看到工作的電動機和微處理器。發生自然災害時，我們會很快意識到我們對電力的依賴性有多大。

圖1. 生活中常見機器的共同特性