作者： Pete Bartolik

在設(shè)計(jì)筆記本電腦和臺(tái)式電腦時(shí)，設(shè)計(jì)人員大都傾向于在確定核心功能、性能和用戶(hù)體驗(yàn)確定之后再選擇電源適配器。但考慮到不斷變化的監(jiān)管影響，可以應(yīng)將適配器選型放在整個(gè)設(shè)計(jì)的初期戰(zhàn)略決策中。

設(shè)計(jì)人員可能認(rèn)為外置電源適配器已商品化或者可互換使用。然而，在設(shè)計(jì)時(shí)必須越來(lái)越多地的考慮美國(guó)和國(guó)際法規(guī)。如果不能直接解決法規(guī)問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致市場(chǎng)進(jìn)入延遲、客戶(hù)不滿(mǎn)意。另外，最終用戶(hù)越來(lái)越關(guān)注合規(guī)性問(wèn)題。

自 2016 年起，美國(guó)設(shè)計(jì)人員必須遵守美國(guó)能源部 (DoE) VI 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求。該標(biāo)準(zhǔn)適用于功率小于或等于 250 W、輸入電壓為 115 V 和 230 V 的單電壓和多電壓外置電源。

歐盟生態(tài)設(shè)計(jì)指令 EU 2019/1782 與 VI 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)似，但不包括多輸出適配器，且僅適用于 230 V 歐洲電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。其他地區(qū)有不同的標(biāo)準(zhǔn)，但通常與上述某一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)一致。

目前的情況就是這樣，但變化即將到來(lái)。

做好執(zhí)行DoE VII 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)備

目前，DoE VIII 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)旨在通過(guò)在工作模式和空載模式下設(shè)置較高效率閾值來(lái)降低能耗。對(duì)于功率高達(dá) 49 W 的電源，空載功耗限制預(yù)計(jì)將從 0.100 W 降至 0.075 W，同時(shí)較高功率適配器的功耗也將降低。

VII 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)刺激采用氮化鎵 (GaN) 等先進(jìn)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)更高的效率水平并涵蓋更廣泛的設(shè)備。

一旦 DoE 發(fā)布其 VII 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的最終法規(guī)，制造商在該標(biāo)準(zhǔn)成為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)之前將有兩年的緩沖時(shí)間。屆時(shí)，他們必須制定合理的測(cè)試程序來(lái)評(píng)估電源轉(zhuǎn)換效率。

歐盟的要求即將更新。歐盟的要求預(yù)計(jì)于與美國(guó)提出的 VII 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)緊密接軌，并且可能包括外置式多輸出電源。

隨著外置電源制造商為滿(mǎn)足美國(guó)能源部 VII 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)要求而進(jìn)行的研發(fā)投入、電路重新設(shè)計(jì)與嚴(yán)格測(cè)試流程，開(kāi)發(fā)與制造成本或?qū)@著提高。

快速采用超低功耗控制器與增強(qiáng)型電路設(shè)計(jì)的企業(yè)，通過(guò)將設(shè)備空載功耗降至趨零水平且保持性能穩(wěn)定，將形成顯著市場(chǎng)先發(fā)優(yōu)勢(shì)。將其產(chǎn)品定位為優(yōu)質(zhì)節(jié)能解決方案，將會(huì)吸引尋求降低運(yùn)營(yíng)能源成本的企業(yè)和具有環(huán)保意識(shí)的消費(fèi)者。

鋪平道路

盡管 VII 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)尚未最終確定，但 CUI Inc 等電源制造廠商已啟動(dòng)能夠滿(mǎn)足信標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)。

CUI 正在開(kāi)發(fā)新的電源設(shè)計(jì)，并融入了 GaN 組件，與基于硅的設(shè)計(jì)相比，可實(shí)現(xiàn)更高的效率、更小的尺寸和更高的功率密度。

CUI 當(dāng)前的 SDI90B 系列 AC/DC 電源適配器采用了具有 VI 級(jí)效率的架構(gòu)和效率范圍，并獲得 UL/cUL、PSE 和 UKCA 安全認(rèn)證。該系列 90 W 商用級(jí)電源適配器的空載功耗低于 0.21 W，并且在工作模式下保持較高的效率。

SDI90B-U 設(shè)備（如 18 V SDI90B-18-U-P5 （圖 1））采用 IEC 60320 C14 型入口，這是一種常用于固定設(shè)備的接地連接器。

圖 1：CUI 的 SDI90B-18-U 采用 C14 型入口。（圖片來(lái)源：CUI Inc）

DSI90B-T 系列電源適配器，例如 18 V [SDI90B-18-T-P6] （圖 2），采用 IEC 60320 C6 型入口，可實(shí)現(xiàn)更緊湊的設(shè)計(jì)。在這種設(shè)計(jì)中，節(jié)省空間或便攜性是首要考慮因素。

圖 2：CUI SDI90B-T-P6 電源輸入端視圖，采用 C6 型插座。（圖片來(lái)源

結(jié)語(yǔ)

隨著電子行業(yè)為執(zhí)行美國(guó)能源部 VII 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)做好準(zhǔn)備，像 CUI Inc 這樣積極主動(dòng)的廠商致力于采用 GaN 組件等創(chuàng)新技術(shù)，優(yōu)先考慮能源效率并隨時(shí)準(zhǔn)備滿(mǎn)足新的要求。SDI90B 系列符合當(dāng)今嚴(yán)格的美國(guó)能源部 VI 級(jí)和全球能源效率標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也體現(xiàn)了該公司的承諾——致力于開(kāi)發(fā)符合不斷發(fā)展的能源法規(guī)的產(chǎn)品。