绿色晶片技术 让消费性电子产品更节能
日期:2020-08-24 09:08:11 / 人气: /
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在全球各地,手机、MP3播放器与其它可携式装置的电池充电器无时不刻都在消耗电能。即使拔掉充电接头,只要电源或充电器还留在插座上,就会持续消耗几毫安培的电流使装置在需要充电时可立即输出合适的电压。为因应连结装置后电源可即时供应的需求,能源浪费的问题也因此产生。
一个手机充电器消耗的几毫安培电流似乎不值一提,然而当此数值乘以全球所有充电器数量时(在许多国家,1个人平均拥有4个充电器),数十亿毫安培的电流将匯聚成一股能源浪费的洪流。以全球40亿个使用中的充电器为基準(其中25%,即10亿个充电器任何时候皆在使用中)进行计算,全球浪费的能源总量相当于一个500兆瓦的发电站。若每个充电器能节省0.5瓦电量,10亿个充电器的节电总量即可达到500兆瓦。
恩智浦于1998年推出第一个以GreenChip为基础的解决方案。该解决方案将CRT监视器的普遍待机功率值从8瓦降至3瓦以下,且无需使用单独的待机电源。虽然「能源之星」计画针对多个应用领域制定严格的节能标準,但以GreenChip为基础的产品,其节能规範更优于EnergyStar。GreenChip待机辅助IC可将一台笔记型电脑电源转接器的待机功耗从90瓦降至30毫瓦以下,为目前市面上绿色产品所节省功耗的10倍。
15年前,TV、NB和桌上型PC的电源运作效率为70~80%。在当时体认到节约能源的潜力,亦即意识到可节省庞大的能源开支后,恩智浦创立工程设计团队以因应此需求。1998年,第一款针对CRT监视器产品所设计的GreenChip产品问世,将待机功率,即CRT监视器关闭时的耗电功率从以往的8瓦降至3瓦以下,且无需使用单独的待机电源,自此,GreenChip解决方案开始年復一年的推陈出新。21世纪初期,以GreenChip技术为基础的产品使製造商更易于符合政府订定的功效要求与规範。至2010年,谐振转换器控制晶片结合至GreenChip系列产品中,可用于90至600瓦之间的电源应用且功效高达95%。恩智浦不仅制定新的功效基準,也将节能技术的应用範围拓展至液晶电视及高功效运算如高密度的旅行用电源转接器。
从照明领域起步,GreenChip工程团队将逾15年来累积的高性能混合讯号技术和萤光灯驱动器知识应用于高压谐振转换器的研发,以达成高水準的整合及保护功能。而当应用效率达95%时,节能还存在哪些进步空间?目前可能的发展方向是在所有建筑物或园区内採用智慧电网技术,可及时发现能源损耗的情况并採取补救措施。相较于达成高功效,更好的方法即是在不使用时将电源彻底切断。
藉由测量、报告和减少企业整体设施的能耗,可显着降低企业的能源预算。为了在全球展开此3项行动,包含NB、手机、照明、HVAC及其他耗电设备的电源供应器皆必须可在当地进行测量、报告和降低能耗。
相较于大多数半导体厂商仅着重于类比或数位领域,恩智浦始终将其重心平衡地聚焦于混合讯号领域,其中包含专业的设计知识以及同样重要的混合讯号製程,特别是在电源供应领域裡,儘管开关电源的基本製程以类比讯号为基础,但执行「智慧供电」需仰赖数位技术的支援,以获得特定状态和运作模式。电源製程技术为其中一环,同时亦需要专业的设计知识以实现GreenChip的功能。