电源管理的一个经常被忽视的重要趋势是消费品、电器、便携式电子产品和计算机系统中的待机功率最小化。可以认为,与有功功耗相比,电子设备的待机功耗微不足道。

然而,这与事实相去甚远。几项研究表明,电子设备及其电源适配器在待机或空载时消耗的总能量非常显著。

根据美国能源部的数据,每年通过内部电源和外部电源适配器的总电量接近4700亿千瓦时。在典型的家庭中,电力消耗来自于大量的电器,每个电器都有自己的电源(例如电视、电脑、视频播放器、手机等)。

大多数电器都被永久地插在电源上,一天中有很大一部分时间处于待机状态,或者在手机充电器的情况下,当手机在其他地方时,仍被插在电源中。

劳伦斯伯克利国家实验室估计,待机和空载消耗造成的电力浪费每年给美国家庭造成超过50亿美元的损失;全球5%至15%的家庭用电量在待机模式下被浪费(国际能源署)。

通过将这种浪费减少到尽可能接近零的程度,显然可以获得巨大的好处。世界各地的监管机构在这方面并没有闲着,标准已经并将继续逐步收紧。例如,对于电视接收机,包括能源之星和欧盟环保标签在内的许多节目现在都要求最大待机功耗为1W。

然而,并不是监管部门在引领这一步伐。在许多品牌消费品公司,经理们都在认真看待全球能源消耗。许多人要求的功耗特性明显优于政府规定的规范要求。

例如,生产电视和显示器的几家主要原始设备制造商已经设定了100mW最大待机功耗的事实标准,比国家要求低10倍。

诺基亚的一项研究发现,手机消耗的能源中,多达三分之二被插在电源上的充电器浪费了。在这项研究之后,世界顶级手机制造商(诺基亚、三星、索尼爱立信、摩托罗拉和LG电子)和欧盟委员会综合政策计划为充电器制定了星级评级系统(下表1).

表1:2008年11月推出了手机充电器星级评定系统。

如果你认为原始设备制造商可能玩世不恭地利用绿色问题来获得营销优势,那是情有可原的。但这些原始设备制造商在产品宣传中似乎很少或根本没有提及这一点。他们转而关注更传统的用户功能和产品的价值。

超低待机功耗问题是开发商和电源组件供应商之间悄悄解决的问题。人们应该得出这样的结论:在电子行业,当然在主要的原始设备制造商中,都有降低能源消耗的真正承诺。

他们之所以做出改变,是因为这是正确的做法。减少待机功率实际上是一个精心设计和适当功率IC选择的问题,这也有助于减少待机功率。它只需要改变的意愿和创新的态度来实现绿色待机性能。

能源效率措施确实起到了作用。现已退休的Arthur Rosenfeld博士是加州能源委员会的长期委员,也是一位不知疲倦的能源效率活动家。自1973年以来,加州人均电力增长率较低(下图1)这在很大程度上归功于他,并被称为罗森菲尔德效应。罗森菲尔德效应是一个经验事实,即从1973年到2006年,加州的人均用电量几乎持平,而美国的人均用电增长了50%。

图1:能源效率措施确实会产生影响(来源:加州能源委员会,2007年 ) .[为了查看更大的图像, 单击此处]

实现超低待机或空载功耗不是一项微不足道的任务,需要对细节给予相当大的关注。EMI电路的损耗、与启动时间、瞬态响应相关的决策以及其他设计权衡意味着必须谨慎选择外部组件,而不仅仅是IC。

最终的待机功耗当然是零。我们现在看到有产品宣布可以实现这一点。伊利诺伊州的VoltStar Technologies股份有限公司为手机和其他便携式设备生产充电器,充电完成后可切换至零功耗。

美国电话电报公司也发布了一款类似的产品,ZERO充电器。现在的挑战是为所有电子系统(不仅仅是充电器)实现接近零的待机功耗,而不需要任何成本损失或用户便利性方面的妥协,从而在待机功率方面迈出最终一步。

(道格·贝利是的市场营销副总裁电源集成公司.)