停電時(shí)，您是否也像我一樣被晚上突然斷電搞得手忙腳亂。您只有等一會(huì)兒再加熱要吃的食物，不得不尋找蠟燭或手電。由于電動(dòng)門打不開，汽車開不出車庫(kù)，最后只能親自動(dòng)手推開車庫(kù)門？啊，這時(shí)拿出手機(jī)或平板電腦，幸好，如果事先充足電的話，您仍然可以閱讀最新消息，觀看喜歡的電視節(jié)目或干點(diǎn)事。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，現(xiàn)代化便利的日常生活對(duì)于電力的依賴程度之高。

　　我認(rèn)為，能效是近十年來(lái)最緊迫、最普遍的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。這方面，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的壓力只會(huì)不斷增加。其中的理由是眾所周知的：全球正在努力減少能源需求，同時(shí)尋找許多大功耗應(yīng)用更加“環(huán)?！钡慕鉀Q辦法。這種情況下出臺(tái)的監(jiān)管規(guī)定對(duì)消費(fèi)、工業(yè)和汽車電子產(chǎn)品產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。人們?cè)?a href="http://www.socialnewsupdate.com/v/tag/1301/" target="_blank">通信、數(shù)據(jù)采集和 娛樂(lè)方面對(duì)于移動(dòng)技術(shù)的依賴簡(jiǎn)直令人難以置信，這些技術(shù)使得在更小、更薄的設(shè)備中不斷增加新的功能。這些增強(qiáng)了對(duì)電池尺寸的要求，并且需要進(jìn)一步創(chuàng)新從而延長(zhǎng)移動(dòng)設(shè)備續(xù)航能力。為支持更大規(guī)模的數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)而構(gòu)建的基礎(chǔ)設(shè)施能耗相當(dāng)大，冷卻成本甚至高于設(shè)備本身。物聯(lián)網(wǎng)--為提高生活和工作的智能化水平，家庭和工廠節(jié)點(diǎn)開始互連—某些完全依靠電池保持節(jié)點(diǎn)的連接，可能不是幾小時(shí)或幾天，而是幾年。

Intersil公司移動(dòng)電源產(chǎn)品高級(jí)副總裁? Andy Cowell

　　Intersil專注于芯片領(lǐng)域的研發(fā)，通過(guò)創(chuàng)新來(lái)顯著提高能效。其中一些最具創(chuàng)新力的 IC 技術(shù)，源于 PC市場(chǎng)迅速增長(zhǎng)的處理能力對(duì)電源管理的更高要求。多相控制器采用調(diào)制技術(shù)在多個(gè)轉(zhuǎn)換器之間分配共享電流，從而節(jié)省基板空間并減少對(duì)電容和電感的需求。這些轉(zhuǎn)換器必須能夠在各種工作條件下精確地共享電流，這是一個(gè)挑戰(zhàn)，如果處理不當(dāng)會(huì)造成可靠性問(wèn)題，性能不穩(wěn)，甚至產(chǎn)生系統(tǒng)故障。而隨著多相調(diào)制技術(shù)的改進(jìn)，這類器件已經(jīng)能夠更加快速達(dá)到目標(biāo)電壓 ，減小電容，在大幅提高能效的同時(shí)縮小設(shè)備體積。

　　特別是，隨著PC變?yōu)楣P記本電腦和現(xiàn)在的超級(jí)本，手機(jī)演變成智能手機(jī)，以及將二者結(jié)合的平板電腦的出現(xiàn)，對(duì)多相調(diào)制技術(shù)的需求再次浮出水面。這些移動(dòng)平臺(tái)需要在空間極為有限的條件下增加處理能力，因此提高能效至關(guān)重要。這種情況下，保持或延長(zhǎng)電池使用壽命成為關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。

　　市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IDC對(duì)消費(fèi)者的調(diào)查顯示，56%的安卓購(gòu)買者、49%的iPhone手機(jī)購(gòu)買者和53% 的Windows手機(jī)購(gòu)買者表示，電池使用壽命是他們購(gòu)買所選設(shè)備的主要理由。事實(shí)上，電池使用壽命已成為消費(fèi)者決定購(gòu)買智能手機(jī)的首要考慮因素。

　　在電池壽命決定客戶份額的同時(shí)，許多功能對(duì)移動(dòng)設(shè)備的電池電量產(chǎn)生不利影響。首先是新的顯示技術(shù)。盡管用于網(wǎng)絡(luò)瀏覽和閱讀電子郵件時(shí)具有更高分辨率，但這些漂亮的新型顯示屏和背光LED的電池耗電量相當(dāng)高。

　　顯示技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)，市場(chǎng)上也出現(xiàn)了提供節(jié)能解決方案的新的IC技術(shù)。創(chuàng)造性地整合各種功能可以顯著節(jié)省電池能耗，例如將顯示器電源和背光LED驅(qū)動(dòng)器集成在單一 IC解決方案中。能效由85%提高到90%以上，電池使用壽命可延長(zhǎng)一小時(shí)。這些功能的集成有助于節(jié)省能源，同時(shí)提高顯示屏的亮度和均勻性，增加各種功能，如混合調(diào)光，這種功能可消除直流調(diào)光在低LED電流時(shí)產(chǎn)生的白光LED色移的問(wèn)題。

　　當(dāng)然，耗電的不僅僅是顯示器，快速充電和迅速啟動(dòng)等新功能也為電源管理創(chuàng)造了條件。推送通知、各種無(wú)線技術(shù)以及更多應(yīng)用的依賴和使用同樣造成電池消耗。盡管電池本身今后三年有可能進(jìn)一步改進(jìn)，但I(xiàn)C供應(yīng)商對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵元器件效率即使很小的一點(diǎn)改進(jìn)也會(huì)取得明顯效果。

　　移動(dòng)設(shè)備并非節(jié)電的唯一難點(diǎn)。在構(gòu)建大型數(shù)據(jù)中心以及其他支持語(yǔ)音、視頻和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/傳輸基礎(chǔ)設(shè)施的過(guò)程中也需要提高能效，以減少用電量和熱損耗。

　　例如，數(shù)據(jù)服務(wù)器用電量急劇增長(zhǎng)。關(guān)于這一問(wèn)題所做的報(bào)告顯示，2000年到2005年數(shù)據(jù)中心遠(yuǎn)不像現(xiàn)在這樣流行的時(shí)候，年用電總量由700億提高到1400億kWh，增長(zhǎng)了一倍。2005年到2010年，用電量又增加了超過(guò)50%，這時(shí)能效的改進(jìn)已開始對(duì)增長(zhǎng)速度產(chǎn)生影響。2010年，數(shù)據(jù)中心設(shè)備、冷卻和配電系統(tǒng)的用電量約占全球總電耗的1.3%。

　　此外，這些系統(tǒng)的功率密度越來(lái)越高。與移動(dòng)計(jì)算領(lǐng)域的情況一樣，我們看到服務(wù)器和其他基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備提高了處理功率，并采用深亞微米工藝技術(shù)，這對(duì)功率轉(zhuǎn)換提出挑戰(zhàn)，也是提高能效面臨的挑戰(zhàn)。隨著這些先進(jìn)系統(tǒng)中使用的處理器、FPGA、ASIC和存儲(chǔ)器工藝節(jié)點(diǎn)減小，額定電壓下降，額定電流提高。處理功率的提高降低了電壓，允差更加嚴(yán)格。但即便這些環(huán)境中的能效僅改善1%，也可以顯著節(jié)省用電量。因此，電源管理進(jìn)行了大最創(chuàng)新，盡可能提高系統(tǒng)的每一點(diǎn)效率。開發(fā)的先進(jìn)DC/DC轉(zhuǎn)換器技術(shù)改善了負(fù)載瞬態(tài)特性。這方面，我們還看到多相調(diào)制技術(shù)通過(guò)智能管理提高能效的優(yōu)點(diǎn)。

　　我只是提到幾個(gè)能效成本便于量化的典型應(yīng)用。大量應(yīng)用提高能效的價(jià)值是顯而易見(jiàn)的。以物聯(lián)網(wǎng)為例，能效已成為廣泛接受的關(guān)鍵要求之一，因?yàn)槟承┣闆r下，設(shè)備必須在不換電池的條件下運(yùn)行幾十年，例如嵌入式傳感器。白色家電也是消費(fèi)者購(gòu)買時(shí)注重用電量的一種產(chǎn)品，當(dāng)然，混合動(dòng)力車和電動(dòng)汽車正在推動(dòng)電池和電源管理技術(shù)全面創(chuàng)新。

　　Intersil認(rèn)為，不斷提供功能幫助客戶逐步改善并大幅提高能效水平，進(jìn)而優(yōu)于他們的能耗目標(biāo)將推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展。這將為開發(fā)新的特性和功能創(chuàng)造空間，我可以更加輕松地享受和諧的電子化生活，即使停電。

　　作者：Intersil公司移動(dòng)電源產(chǎn)品高級(jí)副總裁 Andy Cowell

　　關(guān)于Intersil

　　Intersil公司是創(chuàng)新電源管理與精密模擬解決方案的領(lǐng)先供應(yīng)商。公司產(chǎn)品應(yīng)用于日益智能化、移動(dòng)化和高電耗的電子設(shè)備，推動(dòng)電源管理技術(shù)的發(fā)展，提高能效水平并延長(zhǎng)電池使用壽命。憑借雄厚的知識(shí)產(chǎn)權(quán)實(shí)力和長(zhǎng)期以來(lái)的設(shè)計(jì)與工藝創(chuàng)新，Intersil公司是工業(yè)與基礎(chǔ)設(shè)施、移動(dòng)計(jì)算、汽車和航空航天等全球最大市場(chǎng)上領(lǐng)先公司深得信賴的合作伙伴。

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