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功率已被榨干?从更少的来源提取更多的收获(07-100)

—— 功率已被榨干?从更少的来源提取更多的收获
作者:Freescale公司 Norman K W Chan, Marketing Manager时间:2008-04-18来源:电子产品世界

  在当今的世界里,随着效率逐渐成为产品成功的关键因素之一,萃取能力也已经具备了一个全新的概念。人们一直在试图从最有限的资源和技术中提取最大化的产能和输出。无论对于你的手机来说,还是对于桌面电脑、笔记本或者其它电子设备来说,如何令更多的应用使用更少的电源,是我下面将要讨论的。


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本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/81753.htm

  随着每种电子产品或者设备增添更多的功能,所需要的以及电池的密度或容量也始终在增长。这一变化趋势给我们的现实世界所带来的影响是:大量的发热,的消耗,电源的浪费和几十亿只用过的、无人需要的电池组。这些电池组无法被复用,而且如果处置不当,则会给我们的环境带来极大的危害。为了解决这一问题,我们希望不再浪费能量或者,而每个电子装置的功能的设计方法和制造工艺能保证低功耗性和高的利用效率。我们当然不希望限制自己的电子装置所能实现的功能度,但是,我们都可以通过设计、技术和部件的集成以及系统架构方面的进步,在节省功耗和降低电力的损失方面做得更好。下面我将沿着这一发展方向依次讨论人们所作出的多方面的努力。

  设计方面

  从设计的角度来看,无论是在集成电路一级还是在电路板一级,都必须通过节电技术和针对各种不同的系统工作模式精心规划其功能的方法来最大限度降低功率的耗用,并保证所预期的或者所需要的输出品质不受损失(无论是哪一方面的品质)。让我们以蜂窝电话为例进行分析。电能的节约可以在不同层次上实现的节约可以在不同层次上实现:

  技术方面

  在节电方面,技术对于每个装置或者元器件在执行特定功能或者达到特定性能时对电力的利用效率高度有着决定性的影响。例如,用于制造集成电路的工艺技术决定了IC运行电压的高低,或者每个器件(晶体管、逻辑门等等)以最小的功率工作时的强固程度。对于晶体管而言,我们将考察器件的增益。以MOSFET为例,我们所关心的是多高的Vgs电压将提供多大幅值的Ids电流。另外,我们还将考虑消耗和泄放宝贵电力的漏电和寄生通道。例如,一个FET 的Rdson将决定晶体管导通时的导通损耗的大小。流过这个沟道电阻的电流将转化为热量,对于该器件的输出而言是一种损耗。


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