jinnianlai
，shijiegedipinfanfashenghuanjingwenti，geguozhankailezhuduozhiliyujianqinghuanjingfudandexingdong，dangranduidianyuandehuanbaocelveyezaoyitishangricheng。qiguanjianciyouyixialiangge。

　　

關鍵詞1：高效化

　　

隨著電氣產品的生產量逐年增加，用電量也與其成正比呈逐年上升趨勢。如今，電氣產品每年的生產量約50億台左右，其中絕大多數產品均搭載有電源模塊和電源電路。假設這些電源的損耗能夠改善1W（瓦），簡單地計算一下每年可節約50億W
，節能效果相當於5座核電廠。在這種背景下，各國的標準團體等也紛紛提高能效標準，要求開發符合這些標準的電源模塊和電源電路。

　　

在此介紹一下對電源模塊高效化要求的代表性標準---美國能源部（DOE）製定的能效標準。美國能源部於2014年2月3日頒布了對AC適配器等外部電源更嚴格的能效要求。從2016年2月10日以後（預計），不符合新標準 （表1
、表2）的對象外部電源將無法在美國國內銷售。因此，以AC/DC適配器廠家等為主的企業正在加速推出滿足該標準的產品。

 

表1．DOE CEC 6級外部電源能效標準AC/DC電源（輸出電壓≧ 6V）

 

表2．DOE CEC 6級外部電源能效標準AC/DC電源（輸出電壓＜ 6V）

 

關鍵詞2：減少工業廢棄物

　　

隨著電氣產品生產數量的增加，其廢棄物也在增加，為了減少這些工業廢棄物
，要求做到3R（減少使用：Reuse，重複使用：Reduce，循環使用：Recycle）。eryizhiyilai
，dianyuanchanpinjinbufenzuchengyuanqijianhecailiaokeyixunhuanshiyong，dabufenjunbeifeiqi。rujin
，jianqingzheleihuanjingfudandejishukaifaqudebufeichengguo，yuelaiyueduodechanpinkaishidazaidianyuanmokuaihedianyuandianlu。zaibujiudejianglai
，zhexiejishuyouwangweigongyefeiqiwudexuejianzuochugengdagongxian。

　　

本文將圍繞這些關鍵詞針對電源的高效化以及技術和應用等進行介紹。

 

　　

作為實現電源模塊（AC/DC適配器等）高效化的技術
，包括開關元器件（MOSFET）等產品技術的發展和電路技術的改善
，其中同步整流方式在改善電路技術方麵備受矚目。

　　

在以往的AC/DC轉換器中，基於電路簡單、相對廉價的原因，整流元件一般使用二極管，但這種二極管的正向電壓（Vf）導(dao)致(zhi)的(de)導(dao)通(tong)損(sun)耗(hao)一(yi)直(zhi)是(shi)高(gao)效(xiao)化(hua)的(de)障(zhang)礙(ai)。另(ling)外(wai)
，為(wei)抑(yi)製(zhi)二(er)極(ji)管(guan)的(de)發(fa)熱(re)，還(hai)需(xu)要(yao)散(san)熱(re)器(qi)等(deng)散(san)熱(re)措(cuo)施(shi)，這(zhe)就(jiu)需(xu)要(yao)相(xiang)應(ying)的(de)空(kong)間(jian)，在(zai)安(an)裝(zhuang)方(fang)麵(mian)也(ye)帶(dai)來(lai)一(yi)些(xie)問(wen)題(ti)。作(zuo)為(wei)降(jiang)低(di)這(zhe)種(zhong)損(sun)耗(hao)的(de)對(dui)策(ce)，如(ru)今(jin)已(yi)經(jing)逐(zhu)步(bu)開(kai)始(shi)采(cai)用(yong)同(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)方(fang)式(shi)。

　　

同步整流方式的整流元件使用MOSFET，通過更低的導通電阻（低Ron）來降低導通損耗（圖1）。工作與一次側的開關工作同步使整流元件的MOSFET進行ON/OFF。

 

圖1．同步整流方式

 

同步整流方式本身絕大多數采用低壓（尤其是12V以下）DC/DC轉換器，因此並非全新技術的產品。但是，AC/DC轉換器存在控製方法等課題
，這一直阻礙著同步整流方式的普及。如今，很多AC/DC轉換器均采用PWM反激式  控製（ON/OFF方式），該方式根據輸入輸出條件和變壓器規格進行連續模式工作。但是
，在同步整流方式下進行  連續模式工作時，可能會導致無法正常控製，因一次側的開關元件和二次側的整流元件同時導通，會貫通電流造成  元件損壞。因此
，大多數情況下，同步整流方式僅限增加了防止同時導通的保護電路時、以及不連續模式工作時   （準諧振方式和不連續模式工作）使用。

　　

但是，此次開發的ROHM同步整流IC，成功攻克了該課題，實現並采用了在連續模式工作時也無需特別保護 電路的穩定的同步整流工作。因此

，與以往的二極管整流相比，電源模塊整體效率提高了3%以上（本公司比較數據）

（圖2）。

 

圖2．二極管整流／同步整流效率比較

 

另外
，ROHM同步整流IC采用同步整流控製部＋分流穩壓器部的結構
，一個IC具備兩種功能。分流穩壓器部實現低電流工作（40uA）

，同步整流控製部通過無負載時等自動進入休眠模式
，降低工作電流。由此，與以往使用 通用分流IC時相比，無負載時的功耗降低了25mW以上（本公司比較數據）

 

　　

作為減輕環境負擔的技術之一而被寄予眾望的是USB Power Delivery（USB PD）。

　　

USB PD通過USB連接可實現高達100W的供電。USB PD根據不同設備的電源電壓要求，來調整AC/DC適配器等電源的輸出電壓。以往每台設備都需要電源
，而利用USB PD則可共享1個電源。另外
，以往在設備之間主要 是數據通信
，而通過USB PD可同時實現雙向相互供電（圖3）。

　　

圖3．何謂USB Power Delivery

　　

在USB PD的普及過程中，USB連接器的發展也已成為重要因素。在以往的平板電腦和智能手機中普及的Type-A/B連接器最大可供電10W左右
，這是以僅1節鋰離子電池的充電為前提的，充電端的電源電壓（USB VBUS）被限定為5V。新推出的Type-C連接器，與USB PD結合使用，使電源電壓不再受5V限製，可最高提高到20V， 從而可實現最高達100W的供電。由此，從以往的電池充電等小功率用途擴展到可用作設備本體的主電源。另外，Type-C連接器不僅具備最大功率優勢，還具有可不分正反插入等優勢

，預計將會成為未來USB連接器的主流產品。

　　

ROHM不僅擁有滿足以往的USB Type-A/B標準的USB PD控製IC（BD92S係列）產品，還新開發出滿足最新的USB Type-C標準Rev1.1和USB PD標準Rev2.0的USB PD控製IC(BM92T係列)。BM92T係列在以往僅可 供電10W左右的滿足Type-C標準的設備之間，可實現高達100W（20V / 5A）的供受電。由此，電腦和電視等需要 大功率的設備，也可通過USB端子供電來帶動（圖4）。

 

圖4．USB PD Type-C 應用例

　　

同時，在USB端子的傳統用途---智能手機和平板電腦等中，可實現比以往高約4倍以上的快速充電。另外
，還支持可通過USB通信信號線傳輸視頻信號的Alternate-Mode控製，無需視頻專用端口，因此
，可在供電的同時 傳輸視頻信號等，非常有助於構築更加便利的環境。

　　

　　

作為降低環境負擔的技術
，無線供電也備受關注。

　　

隨著平板電腦和智能手機等移動設備的日益普及
，“無線”數據傳輸已經司空見慣，但電力傳輸還是以充電器（AC/DC適配器等的電源模塊）有you線xian傳chuan輸shu為wei主zhu流liu。無wu線xian供gong電dian因yin其qi可ke解jie決jue這zhe類lei有you線xian充chong電dian和he每mei個ge設she備bei必bi須xu有you配pei套tao充chong電dian器qi的de麻ma煩fan而er廣guang受shou關guan注zhu，而er且qie
，從cong減jian少shao充chong電dian器qi的de角jiao度du看kan還hai具ju有you環huan保bao的de優you點dian。

　　

如今，隨著以WPC和PMA為首的旨在普及無線供電的標準團體成立並製定國際標準
，無線供電技術以歐美  為中心已經開始逐步在智能手機和基礎設施中得以應用。

　　

ROHM麵向平板電腦和智能手機等移動設備，一直在推進無線供電控製IC（BD57015GWL：接受端/終端，BD57020MWV：發射端/充電端）的開發。

　　

這兩款產品均為符合無線供電（無線充電）國際標準WPC（Wireless Power Consortium）最新Qi標準中等功率規格的芯片組，在平板電腦等10W級應用中實現了無線供電。另外，接收端/終端的BD57015GWL還支持在北美市場推行的無線供電國際標準PMA（Power Matters Alliance），實現了可自動切換WPC（10W）和PMA（5W）的 雙模充電(圖5)。

　　

圖5．無線供電

　　

yujiweilaidianyuanmokuaihedianyuandianlujiangmianlingengjiakekedenengxiaobiaozhunhehuanjingwenti。yaoxiangmanzuzhexiexuqiu，yaoqiuwomenbujinjintingliuzaidianyuanmokuaihedianyuandianlushang
，ershicaiquzheyanyudianqichanpinzhengtidexingdong。ROHM將致力於綜合應用，持續推進滿足這些市場需求的產品開發。