满足节能、环保设计的半导体解决方案

环保设计指令发展背景
2005年7月6日，欧盟主席签署了EU指令2005/32/EU (环保设计指令)，对能源使用产品(Energy using Products, EuP)的环保设计要求制定了框架。

欧盟要求各成员国必须把该环保设计指令转化为本国法令、规扁平型电感范和管理规定，并加以实施。例如，德国便于2008年3月7日颁布了EbPG(Energiebetriebenen Produkte Gesetz, 能源使用产品法)法令。

第一个重要问题是：这项指令的宗旨何在？

该指令中详细描述主要目标如下：

1. 实现各成员国法令之间的协调一致性，以确保能源使用产品在欧盟市场的自由流通。

2. 不断减少EuP对环境的影响。

3. 优化产品的环保性能，同时保持其功能质量。

4. 提高能效，减少温室气体的排放。

5. 产品在寿命周期内造成的环境污染问题大部分都可以在设计阶段得到解决，故应该在设计阶段采取各种环保设计行动。

6. 建立环保设计要求框架。

7. 把产品的潜在环境影响降至最低。

除此之外，指令第3条(推出市场和/或投入服务)规定，各成员国需采取一切有效措施，以确保只有通过相关评估并加贴CE标识的EuP才能推出市场。不遵从规范将招致处罚，同时，相关产品必须撤出市场。

2007年11月22日，第一项工作计划准备的首个研究完成——《关于准备环保设计指令的第一项工作计划的研究》。这份长达426页的研究报告履行了指令第16条的内容，旨在列出最先纳入实施范围的能源使用产品清单。指令将首先处理这些产品。

研究确定600项产品纳入环保设计指令的范围，并定义出57个产品类别，其中34类最先实施。

这34类最先实施的产品进一步划分为优先级A产品(25类产品)和优先级B产品(9类产品)。

针对表1所列产品的先期研究、工作文档或法规草案已准备就绪。其中两种最终法规已形成。

表2所列产品种类的先期研究报告已经完成。

变压器、制冷设备、音频视频编辑扁平型电感设备的先期研究报告也已完成，但尚未指定类别编号。

法规草案在《欧盟公报》(Official Journal of the European Union)上发表后，将成为最终法规，并于20日之后在欧盟所有成员国正式生效。

有关机顶盒的规范和待机功耗规范也已生效。机顶盒规范与众不同在于它同时规定了机顶盒的待机功耗和正常工作功耗。

待机功耗规范对产品生产商和半导体公司而言是一大挑战。生产商将必须按照规范要求，在短时间内迅速调整自己的产品，而半导体公司必须为开发人员提供创新性器件，以满足以下要求：

在规范开始实行后一年，任何关断模式下的功耗不得超过1W；再过4年后，任何关断模式下，功耗不得超过0.5W，而若产品有重新激活操作模式或提供信息状态显示，功耗则不得超过1W。此外，产品须具有一项特别功能，能够根据需要在尽可能短共模电感的时间内把设备自动切换到待机、关断模式或任何能够满足功耗要求的状态。

可降低待机功耗和关断模式功耗的半导体器件
为了满足这些严苛的要求，飞兆半导体公司提供有广泛的产品组合，这就是飞兆半导体功率开关(FPS)旗下的FSQ产品系列。该系列器件在产品正插件电感常工作期间可实现高效率，在待机模式下功耗极低。

这些功率开关采用谷底导通(valley-switching)技术，把主要的导通损耗降至最低，从而实现高效率。在导通期间，导通损耗与功率开关上的电压成比例。此时，通过把开关上的电压导通降至最小，即可尽量降低损耗，提高效率。

除了谷底导通技术之外，器件还采用了一种被称为间歇扁平型电感模式（Burst-mode）的技术来尽量减小轻载条件下的功耗。

即使产品使用功耗0.5W的显示器，仍然很容易实现低于1W的待机模式总体功耗。

图1所示为带反激式拓扑的FSQxxx电源的原理图。

图1 基于调节器FSQxxx的反激式电源的原理图

要获得谷底导通功能(准谐振)，必须有以下器件：R4、R5、R6、D6 和 C6 (参见图1)。把这些电路与变压器的辅助次级绕组以及调节器的同步引脚(Sync-Pin)相连接，就可以检测谷底。利用一个固定程序，调节器能够在漏极电压谷底时对集成式功率开关进行切换。图2所示为测得的电压和电流波形示例。

关于LLC电路L6599IC问题


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