高效电源管理方案

　　消费者需要安全的生活环境，并希望充分发挥创新潜能以保护我们的地球。消费需求正在驱动着一个全新的市场发展大趋势，关注的焦点是再生能源、医疗诊断与检测设备以及无处不在的个人移动设备等。

　　低能耗高效率是电子产品市场追求的目标。为了更好地保护能源，人类在减少能源消耗的同时还要努力提高能源使用效率。2009年电子产品市场的主流仍然是低能耗高效率。为此各个半导体厂商开发出不同的高能效电源解决方案，下面简介一些高能效电源管理方案。

　　自适应电压调节技术

　　美国国家半导体(NS)的PowerWise是高能源效率产品系列，采用自适应电压调节(AVS)架构。AVS可以利用电源管理技术调整供电电压，也可以利用内部供电调整技术调整输出，确保数字CMOS逻辑电路的功耗可以大幅减少;AVS可以主动监视数字电路的工作情况，并根据其实际用电需要提供适量的供电。AVS比传统的固定电压系统节省高达64%的耗电(见图1)。

　　举例说明PowerWire系列产品的一个高效率应用方案。许多应用要求输入电压范围比较大(如汽车应用，汽车电池一般为12V或24V，在尖峰情况下可能会达到40V)。由于输入电压很高而输出电压很低(或输出电流很高)，因此需要使用大降压比的转换器。具有大降压比和低输出电压特性的功率转换器一般采用两级转换，第一级转换是将高输入电压转换为中间电压，第二级转换则将中间电压转换为需要的低输出电压。效率是两级转换器所需关注的一个主要问题。尽管个别级的转换可以达到较高的效率，但是整体效率却可能很低，整体效率仅在60%~70%左右，因为整体效率是各转换级效率之乘积。

　　与两级转换相比，宽输入和低反馈电压的同步降压转换器具有更高的效率，例如NS公司的LM3103(属于PowerWire系列产品的一款产品，输入电压可高达42V，输出电压可低至0.6V)单级转换效率比两级转换器的整体效率高出5%~10%(图2)。LM3103的应用电路示于图3。