到处都可以使用的“绿色电源”

　　网络设备的系统设计师不得不提高系统的数据吞吐量和性能，并增加功能。同时，他们还面临着降低系统总体功耗的压力。数据中心中的挑战是，通过重新调整工作流并将作业转移到未充分利用的服务器上，使其他服务器能停机，以此来降低总体功耗。为了满足这些要求，知道最终用户设备的功耗是必需的。正确设计的数字电源管理系统能为用户提供功耗数据，从而允许做出智能能源管理决策。

　　此外，数字电源系统管理的一个主要好处是降低设计成本，并加快产品上市。复杂的多轨系统可以利用一个综合性和具备直觉式图形用户界面 (GUI) 的开发环境，高效率地开发出来。这类系统可通过 GUI 而不是焊接到“白色导线”定位点来进行更改，因此还能简化在线测试 (ICT) 和电路板调试。另一个好处是，由于可以使用实时遥测数据，所以有可能预测电源系统故障并采取预防性措施。也许最重要的是，具备数字管理功能的 DC/DC 转换器允许设计师开发“绿色”电源系统，这类系统能在负载点、电路板、机架甚至安装阶段以最低能耗满足目标性能 (计算速度、数据速率等) 要求，从而在产品的寿命期内，降低了基础设施成本和总体拥有成本。

凌力尔特公司的 LTC3880 是一款双输出同步降压型 DC/DC 电流模式控制器，具备集成的功率 FET 栅极驱动器和可通过 I2C PMBus 使用的全面电源管理功能。该产品的精确基准和温度补偿电流模式模拟控制环路提供 ±0.5% 的 DC 准确度，非常容易的补偿 (已校准以不受工作条件影响)、逐周期限流、快速和准确的均流、以及电压与负载瞬态响应，而且没有任何在其他运用“数字”控制的产品中发现、与 ADC 量化有关的误差。LTC3880 包括一个 16 位数据采集系统，该系统提供输入和输出电压及电流、占空比以及温度的数字回读。该器件还提供通过中断标记启动的故障记录功能以及“黑匣子”记录器，该记录器存储发生故障前转换器的工作状态。凌力尔特公司的 LTpowerPlay™ 开发软件和 GUI 接口方便了多轨系统的开发。

能量收集能提供多大的功率?

　　最先进和现成有售的能量收集产品 (例如在振动能量收集和室内光伏电池领域) 在典型工作条件下产生的功率为毫瓦量级。尽管这种量级的功率也许看似有限，但是多年来能量收集组件的运行可能意味着，就能源供应和每单位能量成本两方面而言，这类产品与长寿命的主电池是大致相当的。此外，采用能量收集技术的系统一般将能在电量耗尽之后再充电，而一些由主电池供电的系统是不可能做到的。

　　环境能源包括光、热差、振动波束、发送的 RF 信号、或仅是其他任何可通过换能器产生电荷的能源。下表 2 说明了可从不同能源产生多少能量。

表 2：能源及其能产生的能量　

　　在大量应用中，这样的能量值就系统部署而言是有意义的。以下仅举出几个应用例子：

　　1) 飞机腐蚀传感器
　　2) 自动调光窗
　　3) 桥梁监视器
　　4) 楼宇自动化
　　5) 电量表
　　6) 气体传感器
　　7) 健康监视器
　　8) HVAC 控制
　　9) 电灯开关
　　10) 远程管道监视器
　　11) 手表
　　12) 水表

结论

　　能量收集作为可替代能源用在“绿色电源”中的商机很多。这类商机的一个很好的例子是太阳能供电的电子设备市场。随着企业寻找降低能耗的途径，该市场持续增长。例如，看一下智能电表。智能电表部署在智能电网上，希望由环境能源供电，以降低系统运行的能源成本。一种可行和丰富的能源是太阳能。不过，因为太阳能易变且不可靠，所以几乎所有太阳能供电的设备都具备可再充电电池。因此，一个重要的目标是，抽取尽可能多的太阳能，以给这些电池快速充电，并保持它们的充电状态，当太阳能不可用时，就将电池作为能源使用。

　　反过来，如果智能电表将电池作为主要能源，那么电源转换及管理电子产品在备用模式时就必须有非常低的静态电流，以延长电池寿命。幸运的是，凌力尔特公司提供种类繁多的 IC，这些 IC 的静态电流值在典型情况下低于 25µA。