关键电源及LED照明 更新技术应用方案

1、关键电源和发光二极管照明更新技术应用方案在人们环保意识越来越强的今天，节能不仅是一个热门话题，也是各国重要监管机构和领先制造商的一个实际行动项目。环顾我们的工作和生活环境，那些最常用、最普通或具有巨大节能潜力的电子设备自然成为节能行动的首要目标，如计算机、平板电视、机顶盒、电源应用(如适配器/外部电源)和发光二极管照明。重要的全球监管机构，如美国能源之星、美国80PLUS、欧洲能效行为准则(COC)、欧盟能源效率计划(EuP)、日本顶级跑步者、中国国家标准化研究所等。为这些关键应用发布了更新的、更节能的规范，以便电子产品能够以更少的电能执行相同的功能，并提高电能使用效率。以多输出台式ATX电源

2、为例，2009年7月80PLUS银标和CSCI银标开始生效，要求在额定输出功率为20%、50%和100%的情况下，多输出台式ATX电源的能效分别达到85%、88%和85%。后续的80PLUS黄金标准和CSCI黄金标准将于2010年7月生效，进一步将能效要求提高到87%、90%和87%。另一个例子是平板电视。随着其规模的增大，其能耗越来越成为业界关注的问题。电视能源之星4.0版规范将于2010年5月1日生效。本规范要求对角线尺寸为32英寸、42英寸和60英寸的平板电视的能耗不应分别超过78W、115瓦和210瓦，而将于2012年5月1日生效的后续版本5.0规范进一步要求这些平板电视的能耗不应超过

3、55W、81W和108瓦。欧洲欧盟指令有类似的要求。除了降低工作能耗的要求之外，这些规格还要求降低待机能耗，因为数据显示待机模式下会消耗大量电能。“能源之星”等能效规格目前要求待机能耗不超过1W，未来可能要求不超过0.3W，甚至不超过0.1W。就笔记本电脑和其他产品中广泛使用的适配器/外部电源而言，能源之星2.0版规范于2008年11月1日生效。以“能源之星”2.0版外部电源规格为例。本规范要求输出功率大于49W的外接电源(笔记本适配器等典型产品)的工作效率从1.1版的84%提高到87%，待机(空载)能耗从不大于750mW降低到不大于500mW，功率因数不小于0.9。欧盟生态设计指令2005/

4、32/EC规范第278/2009号第一和第二阶段的要求将分别于2010年4月和2011年4月生效。第一阶段要求输出功率大于51W的外接电源的工作能效不低于85%，空载能耗不超过500mW。第二阶段空载能耗要求不变，但能效要求提高到87%。除了这些应用，发光二极管照明或固态照明也是当今的热门应用。“能源之星”SSL规范的1.0版自2008年10月1日起生效，要求非稳态能耗为零。最低能效要求因不同应用而异(如射灯、户外灯等)。)。就功率因数要求而言，商业应用不低于0.9。电源和发光二极管照明应用的设计挑战这些关键电源和发光二极管照明应用对设计工程师提出了挑战，他们需要提高能效密度、改善功率因数和产

5、品可靠性。具体来说，由于整体能效要求和散热限制，设计工程师必须努力提高能效，即使在低功耗应用(或轻负载)中也是如此。此外，功率因数校正不仅在较高的功率水平下需要，在相对较低的功率水平下也可能需要。此外，这些应用程序通常晶闸管是一种由硅晶体制成的大功率半导体器件，具有P1N1P2N2四层三端。通常，它由两个晶闸管反向连接而成。它的功能不仅是整流，还可以作为一个非接触式开关，快速接通或断开电路，从而实现从直流到交流，从一个频率的交流电到另一个频率的交流电的逆变等。与其他半导体器件一样，晶闸管具有体积小、效率高、稳定性好、运行可靠等优点。随着它的出现，半导体技术已经从弱电领域进入强电领域，并且已经成

6、为工业、农业、交通、军事研究、商业和民用电器中使用的部件。全文开关元件(TRIAC)调光等。应对策略为了应对这些关键电源和发光二极管照明应用的设计挑战，有必要采用更新的技术或优化的电源拓扑和方案。以平板电视应用为例，为了最大限度地提高能效，传统的冷阴极荧光灯(CCFL)背光可以被新兴的发光二极管背光所取代，如直下式背光或侧光式背光，这不仅有助于超薄电视的设计，也有助于降低能耗和提高能效。如果保持更高性能比的CCFL背光，可以采取不同的有效措施，如在提供相同光输出的情况下减少灯的数量和能耗，或采用新型逆变驱动方案，如液晶电视集成电源(LIPS)，减少一个功率转换级，提高能效，降低成本。安塞尔米半

7、导体以领先的产品和解决方案支持高能效的趋势作为高性能和高效率硅解决方案的领先供应商，安塞尔米半导体提供电源管理和发光二极管照明解决方案来节约能源，帮助客户达到并超过电源标准(工作能效、待机能耗、低静态电流和功率因数校正等)。)遍布全球，而且成本比传统解决方案更便宜或更低。应该强调的是，阿森松半导体采用整体方法来实现高能效，包括：1)降低待机(空载)能耗。包括更好的拓扑结构，如使用准谐振(谷底开关)，在两级转换器中闭合功率因数校正部分，以及采用新技术，如频率反激、跳跃周期、软跳跃周期和高压自举电路。2)提高电源的工作效率。包括使用更好的器件，如场效应晶体管和二极管，以及使用更好的拓扑结构，如频率

8、反激、同步整流和软开关技术，如准谐振、全谐振和有源箝位(反激或正向)。3)功率因数校正(或谐波降低)。包括将功率因数校正与主变换器相结合，并针对特定的应用和水平优化功率因数校正控制模式，例如不连续传导模式(DCM)、临界传导模式(CrM)或连续传导模式(CCM)。安塞尔米半导体为这些关键电源和发光二极管照明应用提供了许多领先产品，如功率因数校正控制器、交流DC控制器、高压金属氧化物半导体场效应晶体管、发光二极管驱动器、整流器、次级同步整流控制器、DC-DC开关调节器和低压差(LDO)调节器。基于这些领先的产品，它提供节能的绿色点？ATX电源、笔记本和打印机电源适配器、电视、固态照明和其他应用的

9、参考设计。图1:ATX台式机能效高于85%的255瓦电源的参考设计例如，安思美半导体公司的台式ATX电源的255瓦绿点？电源参考设计在100、115、230和240伏输入电压条件下的能效高于85%，在25%、50%和100%额定输出功率条件下的能效高于85%，符合80PLUS银能效规范和能源之星5.0版桌面电源规范，符合IEC61000-3-2功率因数要求。在各种输入电压条件下，功率因数都高于0.99。值得一提的是，这些数据是在41长度电缆的末端获得的，该电缆经过了全面测试，强度高，性价比高，属于可以投入生产的设计，如图1所示。另一个例子是，在普通发光二极管照明的应用中，安塞尔米半导体重新设计

10、了一个从零售店购买的带发光二极管模块的卤素灯。原有的35W卤素灯在120伏交流电压下的输入功率为41.7瓦，亮度为744流明，而基于安塞尔米半导体公司NCP1014构建的发光二极管模块的发光二极管台灯在120伏交流电压下的输入功率仅为10.9瓦，这意味着能耗仅为传统卤素灯的1/4，但光输出高于卤素灯，达到795流明。这种带有发光二极管模块的新型台灯设计不仅减少了产品体积，还实现了卓越的节能效果。该发光二极管模块的电路图见图2。安塞尔米半导体旨在成为高质量、高性价比和高性能电源管理解决方案的首选供应商。除了引入关键控制、驱动和功率转换IC之外，它还与高压MOSFET和整流器产品的引入合作，并提供丰富的整流器封装系统，包括新的SO-8FL整流器封装，其热性能几乎与DPAK紧凑型封装一样好。摘要：计算机、平板电视、适配器和发光二极管照明等关