美國(guó)人把為許多消費(fèi)設(shè)備供電的低功耗離線(xiàn)頂插式電源叫做“壁瘤”（wall-warts）。降低待機(jī)能耗的行動(dòng)威脅著傳統(tǒng)變壓器/線(xiàn)性穩(wěn)壓器的電源模型，迫使設(shè)計(jì)師考慮開(kāi)關(guān)模式電源替代方案，但這種方案要付出什么代價(jià)呢？　

    要 點(diǎn)

    ．節(jié)能措施已列入法令全書(shū)；

    ．對(duì)于節(jié)能而言，線(xiàn)性電源架構(gòu)已經(jīng)失去魅力；

    ．簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)電源在競(jìng)爭(zhēng)低成本非隔離電源市場(chǎng)；

    ．隔離電源得益于低功耗芯片；

    ．免費(fèi)軟件簡(jiǎn)化了磁性元件的設(shè)計(jì)。

    在全球經(jīng)濟(jì)變暖的大背景下，能源保護(hù)問(wèn)題在任何和平時(shí)期的經(jīng)濟(jì)上從來(lái)沒(méi)有象今天這么嚴(yán)重過(guò)。隨著原油價(jià)格超過(guò)每桶 60 美元（卡特立娜颶風(fēng)曾使之飆升至 70 美元以上），各國(guó)政府都緊張地關(guān)注自己的能源儲(chǔ)備問(wèn)題。顯然礦物燃料總有耗盡的一天，而由于政治原因，依賴(lài)核裂變的替代性海量生成技術(shù)永遠(yuǎn)不會(huì)實(shí)現(xiàn)大眾化。各國(guó)認(rèn)識(shí)到像風(fēng)能和潮汐能那樣的可持續(xù)資源不足以填補(bǔ)能源增長(zhǎng)的空白，于是各個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)體紛紛將長(zhǎng)期的能源供給信心寄托于核聚變上，如歐盟、韓國(guó)、日本、中國(guó)、俄羅斯以及美國(guó)，于是這些國(guó)家一起投資了一個(gè)數(shù)十億美元的iter 項(xiàng)目（拉丁文的含意是“出路”）。

    在這些措施緊鑼密鼓進(jìn)行的同時(shí)，我們唯一能做的就是采取緊迫的節(jié)能措施，其中一些措施已經(jīng)出現(xiàn)在法令全書(shū)中�，F(xiàn)在，諸如北美的能源之星(energy star)以及歐盟和澳大利亞的類(lèi)似動(dòng)議都還是自發(fā)的。但鑒于 2003 年橫掃美國(guó)大陸的斷電事故，以及對(duì)電力供應(yīng)的類(lèi)似威脅，一些像加州能源委員會(huì)（cec）這樣的機(jī)構(gòu)正在推出各種節(jié)能措施，這些措施對(duì)家電與設(shè)備制造商都會(huì)造成全球性反響（見(jiàn)附文“全世界對(duì)能源浪費(fèi)的猛醒”）。大多數(shù)動(dòng)議首要關(guān)注的問(wèn)題是降低待機(jī)能耗，從只消耗幾個(gè) va 的手機(jī)充電器直到數(shù)千瓦的服務(wù)器群。在較低能耗端，開(kāi)關(guān)電源實(shí)際是強(qiáng)制性滿(mǎn)足能效目標(biāo)，在大量應(yīng)用中有效地扼殺了線(xiàn)性電源的生存空間。因?yàn)楝F(xiàn)在要把所有設(shè)備的功耗降低到節(jié)能動(dòng)議的要求是不現(xiàn)實(shí)的，例如那些所謂“silver-box”（銀盒）電源，因此對(duì)低功耗輔助電源也有很大的需求。

    但無(wú)論是 pc、“壁瘤”或幾乎所有消費(fèi)電器與辦公設(shè)備，它們都有一個(gè)共同思路，即需要盡可能高效地通過(guò)交流線(xiàn)實(shí)現(xiàn)少許能量的轉(zhuǎn)換，而且成本還要盡可能低。研究過(guò)這個(gè)問(wèn)題的人都知道，要在成本與效益之間達(dá)到最佳平衡是很困難的。磁性元件價(jià)格不低，離線(xiàn)電源很容易成螺旋形上升下降，這除了經(jīng)濟(jì)原因外還必須借助于象防浪涌器件那樣大量的支持電路。此外，還必須強(qiáng)制性地符合 emc 規(guī)范，這是一個(gè)十分重要的過(guò)程，半導(dǎo)體廠(chǎng)商隨著自己的應(yīng)用實(shí)例而逐漸熟悉它。

    非隔離式電源 ic

    制造非隔離式離線(xiàn)電源的傳統(tǒng)方法是將電阻器和電容器串聯(lián)構(gòu)成一個(gè) rc 降壓電路（見(jiàn)附文“剖析”）。電路通過(guò)電容器的作用，將電壓與電流作 90°相移，電容器就能作為無(wú)損耗電阻器而工作在理想狀態(tài)。讓我們回憶一下為早期收音機(jī)供電的電子管加熱器，在英國(guó)的 vintage radio 網(wǎng)站上，它與計(jì)算元件的 excel 電子表一起被列為杰出的技術(shù)進(jìn)步。今天，這一電路的各種變形出現(xiàn)在各種白色家電上，如洗衣機(jī)控制器等，但它們的非載荷效率很差，因?yàn)闉槲⒖刂破骰蚱渌舾性�(wěn)定供電需要用齊納旁路穩(wěn)壓器。電容器的尺寸與電阻器的功耗也限制了這種電路的功耗，在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中它的典型耗電不大于 30 ma，相關(guān)實(shí)例可見(jiàn)飛利浦半導(dǎo)體公司的應(yīng)用注釋?zhuān)▍⒖嘉墨I(xiàn) 1）。

    在電流只有數(shù) ma 的情況下，在一個(gè)不太明顯的離線(xiàn)降壓電路實(shí)例中（圖1）省去穩(wěn)壓步驟可以獲得尺寸、成本與效率的好處。本例是一個(gè)數(shù)字溫度設(shè)置點(diǎn)控制器的前端，運(yùn)放與電阻器橋在交流電路上構(gòu)成一個(gè)阻性分壓器的下臂。可熔電阻器r1與半波整流器 d1 將電流引入濾波電容器 c1，為雙運(yùn)放和輔助電路供電，以便控制三端雙向可控硅。測(cè)量顯示，非載荷電流約為 1ma，當(dāng)驅(qū)動(dòng)級(jí)（圖中未畫(huà)）脈沖式驅(qū)動(dòng)三端雙向可控硅柵極時(shí)，電流上升至約 3ma平均值。可控硅在電路工作時(shí)導(dǎo)通，在待機(jī)狀態(tài)時(shí)關(guān)閉，從而獲得 66% 的效率，在此期間，模擬 vcc 電壓會(huì)從 21v（待機(jī)狀態(tài)）降至 13v（工作狀態(tài)），這對(duì)大多數(shù)模擬電路而言足夠了。