关键电源及LED照明应用的高能效规范要求

如今，随着人们的环保意识越来越强，节能不仅是一个热点问题，也是各国重要规范机构和行业领先厂商的切实行动。环顾我们的工作和生活环境，最常用、最常见或极具节能潜力的电子电器首先成为节能行动的目标，如电脑、平板电视、机顶盒、适配器/外部电源和发光二极管(LED)照明等。美国能源之星、美国80等世界重要标准机构 PLUS、欧洲能效行为准则(COC)、欧盟EuP、日本Top Runner、中国标准化研究用，中国标准化研究院发布更新，高效规范更多，使电子产品能够以更少的电能实施

如今，随着人们的环保意识越来越强，节能不仅是一个热点问题，也是各国重要规范机构和行业领先厂商的切实行动。环顾我们的工作和生活环境，最常用、最常见或极具节能潜力的电子电器首先成为节能行动的目标，如电脑、平板电视、机顶盒、适配器/外部电源和发光二极管(LED)照明等。美国能源之星、美国80等世界重要标准机构 PLUS、欧洲能效行为准则(COC)、欧盟EuP、日本Top Runner、中国标准化研究用，中国标准化研究院发布更新，提高了更高的能效标准，使电子产品能够以更少的电能实现相同的功能，提高了电能使用效率。

多路输出台式机ATX电源为例，80 PLUS银级规范，计算工业气候救援行动(CSCI)银级规范于2009年7月生效，需要多路输出台式机ATX电源在额定输出功率的20%、50%和100%等条件下能效分别达到85%、88%及85%。后续的80 PLUS金级和CSCI金级规范将于2010年7月生效，能效要求将进一步提高到87%、90%和87%。

另一个例子是平板电视，随着尺寸的增加，其能耗日益成为业界关注的问题。针对电视的能源之星4.0版本规范将于2010年5月1日生效，要求视觉屏幕对角尺寸为32英寸、42英寸和60英寸的平板电视在工作模式下的能耗不超过78英寸 W、115 W和210 W，将于2012年5月1日生效.0版规范进一步要求这些尺寸的平板电视工作能耗不超过55 W、81 W和108 W，参见表1。欧洲的EuP指令也有类似的要求。欧洲的EuP该指令也有类似的要求。除了降低工作能耗外，这些规范还需要降低待机能耗，因为数据显示，在待机模式下消耗相当大的电能。目前对机能耗的要求不超过1 W，未来可能不超过0.3 W甚至不超过0.1 W。

能源之星的2.0版规范已于2008年11月1日开始生效。2.能源之星.以0版外部电源规范为例，要求输出功率大于49 W外部电源(典型产品如笔记本适配器)的工作效率为1.1版84%提高到87%，待机(空载)能耗不超过750 mW减少到不超过500 mW，而功率因数(PF)也要求不低于0.9。欧盟EuP2005/32/生态设计指令EC规范No 278/2009的第一阶段和第二阶段要求将于2010年4月和2011年4月生效，第一阶段要求输出功率大于51 W外部电源工作能效不低于85%，空载能耗不超过500 mW，第二阶段空载能耗要求不变，但能效要求提高到87%。

除此之外，LED照明或固态照明(SSL)现在也是热门应用，1.能源之星0版SSL规范已自2008年10月1日生效，要求关态(off-state)能耗为零，最低能效要求根据不同的应用程序(如聚光灯、室外灯等)而有所不同。).在功率因数要求方面，商业应用不低于0.9.住宅应用不低于0.7。

电源及LED照明应用设计挑战

这些关键电源及LED照明应用给设计工程师带来了挑战，不仅要提高能效密度，还要提高功率因数，提高产品的可靠性。

具体来说，由于总能效要求和散热限制，设计工程师必须致力于提高能效，即使在低功率应用致力于提高能效。另外，功率因数校正不仅仅是在高功率电平时。(PFC)，也可能需要相对较低的功率PFC。此外，这些应用程序经常面临空间有限的问题，特别是在LED照明取代传统灯泡的应用。整体可靠性也很重要。支持277 Vac电压。此外，还面临三端双向可控硅开关元件等具体照明要求(TRIAC)调光等。

应对策略

应对这些关键电源LED照明应用的设计挑战，需要采用更新的技术或优化的电源拓扑结构及方案。

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可以使用(CCFL)用新兴的背光代替背光LED背光，如直下背光或侧光背光，不仅有助于薄电视设计，还有助于降低能耗，提高能效。目前，CCFL背光也可以采取不同的有效措施，如减少灯的数量和能耗，或使用液晶电视集成电源等新型逆变器驱动方案(LIPS)，减少电源转换段，提高能效，降低成本。

安森美半导体以领先的产品和方案支持高效趋势

安森美半导体高效硅方案的主要供应商，安森美半导体提供电源管理和LED照明方案节约能源，帮助客户满足和超越世界各地的电源标准（工作能效、待机能耗、低静态电流和功率因数校正等），成本可能低于传统方案。

需要强调的是，安森美半导体采用整体途径实现高能效，包括：

1)降低待机(空载)能耗。包括使用准谐振(谷底开关)和关闭2段转换器PFC段等更好的拓扑结构，以及频率反转、跳跃周期、软跳跃周期和高压自举(bootstrap)电路等新技术。

2)提高电源工作效率。包括使用更好的设备，如场效应晶体管(FET)和二极管，以及更好的拓扑结构，如频率反向、同步整流、准谐振、完全谐振、有源钳位（反向或正向）等软开关技术。

3)功率因数校正(或减少谐波)。PFC结合主转换器，优化指定应用和电平PFC控制模式，如非连续导电模式(DCM)、临界导电模式(CrM)或连续导电模式(CCM)。

针对这些关键电源和LED照明应用程序提供许多领先的产品，如PFC控制器、交流-直流(AC-DC)控制器，高压MOSFET、LED驱动、整流、二次同步整流控制器(DC-DC)开关稳压器及低压降(LDO)基于这些领先产品，稳压器提供高效率GreenPoint?用于参考设计ATX电源、笔记本电脑、打印机电源适配器、电视、固态照明等应用。

例如，安森美半导体用于台式机ATX电源的255 W GreenPoint?100、115、230和240电源参考设计 Vac在25%、50%和100%的额定输出功率条件下，能效高于85%，达到80% PLUS银级能效规范和能源之星5.0版台式机电源规范，符合要求IEC在多种输入电压条件下，61000-3-2功率因数要求高于0.95。值得一提的是，这些数据都是在41长电缆末端获得的，经过全面测试，强度高，性价比高，属于可投产设计，见图1。

又如，在通用LED在照明应用方面，安森美半导体采用零售店购买的卤素灯LED重新设计模块。原35 W卤素灯在120 Vac输入功率为41.7 W，基于安森美半导体的744流明亮度NCP1014构建的LED模块的LED台灯在120 Vac输入功率仅为10.9 W，即能耗仅相当于传统卤素灯的1/4，但光输出高于卤素灯，达到795流明。这采用LED新台灯设计的模块不仅减少了产品体积，而且实现了节能。这LED参见图2。

安森美半导体旨在成为高质量、高性价比、高性能电源管理方案的首选供应商，除了启动关键控制、驱动和电源转换IC，还配合推出高压MOSFET以及整流器产品，并提供丰富的整流器包装系统，包括新的SO-8 FL整流器包装的热性能几乎与DPAK小包装一样好。

总结：

应用计算机、平板电视、适配器等关键电源LED照明应用面临更高的能效要求，给设计师带来挑战。安森美半导体现了高效电源的建设LED照明应用的先进技术和产品是提供高性能、低系统总成本差异化的完整解决方案供应商GreenPoint?参考设计不仅提高了工作效率，而且降低了待机能耗，还提供了帮助客户满足或超越世界各地高能效规范要求的高功率因素。

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