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(chǎn)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(chǎn)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(qū)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(jīng)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(chǎn)品或創(chuàng)造新的產(chǎn)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(chǎn)品類型的新功率標準，而不再按狹義的應用對產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(nèi)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(chǎn)品在其同類競爭產(chǎn)品中脫穎而出，進而贏得市場份額。 

結論 

產(chǎn)品開發(fā)者們已經(jīng)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(chǎn)品功能和適銷性。