物聯(lián)網(wǎng)（IoT）—如雨後甘霖般拯救了我們身邊那些電器的悲慘命運。曾經(jīng)迷失的裝置，現(xiàn)在找到了新出路；以往無聲的裝置，現(xiàn)在能夠溝通了。雖然這些功能使電器能夠與我們的手機和家中的一切無縫連結(jié)，但這其實並不容易達成。越多樣的功能代表所需要消耗的功率越高。因此，儘管我們的目光都集中在新發(fā)現(xiàn)的通訊方式上，電源必須重新被設(shè)計，好讓所有功能順利運作。
不幸的是，要提升物聯(lián)網(wǎng)裝置所需的功率並不是件容易的事。這些裝置的功率需求與傳統(tǒng)裝置有所不同。舉例來說，電錶曾經(jīng)只需消耗相當(dāng)?shù)偷墓β剩O(shè)計人員使用基於電容器的解決方案為偏壓電路供電即可。在物聯(lián)網(wǎng)帶著通訊功能進入這個裝置，並將這些電錶變成「智慧」電錶後，電源額定值將提升到一個現(xiàn)有解決方案無法提供的程度。設(shè)計人員因此得將電源改採返馳式轉(zhuǎn)換器以維持一定的效能。但這並未放寬對於電源的要求，其在操作上仍需從120VAC和240VAC的家用輸入電壓轉(zhuǎn)為208VAC和480VAC的商用輸入電壓。在處理大範(fàn)圍輸入電壓的同時，還必須維持高效率，以防止系統(tǒng)過熱，並同時降低從電網(wǎng)汲取的能耗中、高達數(shù)百萬個單位的能量消耗。這些都是相當(dāng)棘手的問題。
當(dāng)通訊和其他「智慧」功能被加入像是燈光的開關(guān)/調(diào)光器、煙霧/二氧化碳偵測器和距離偵測器等裝置時，問題將更不僅限於功率表上。客戶在選擇零組件時，為的多半是使用者介面和通訊等功能，而非一個設(shè)計精良的電源。然而，為了確保最佳的使用者體驗，這些電源元件的設(shè)計也應(yīng)受到高度的重視，設(shè)計人員應(yīng)投入更多的時間和心力在其中。。功率是不能被忽略的，因此設(shè)計人員必需花費一定的時間選擇並設(shè)計適當(dāng)?shù)碾娫础＿@麼一來將必然會延長開發(fā)時間，原本透過完美設(shè)計所達到的心靈滿足，將被不斷嘗試於領(lǐng)先市場的競爭所取代。
| 圖2 : (source: PYMNTS.com) |
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不過設(shè)計人員亦無須感到挫敗，因為市面上有許多用於加速設(shè)計過程的支援和工具。TI提供許多能夠解決功率相關(guān)問題的裝置，從高整合度的控制器和能夠?qū)㈦娐钒宄叽缱钚』腢CC28880和UCC28910 FET解決方案，到能夠兼顧尺寸、效能和成本的UCC28704、UCC28740、UCC28722等高效能返馳式控制器。這些像是波谷切換和高階的AM / FM調(diào)製模式等高階的控制功能裝置，能夠在將損耗和尺寸作最小化的同時，將效能極大化。
設(shè)計工具資訊
從裝置的網(wǎng)頁上獲得加速開發(fā)裝置的設(shè)計工具相關(guān)資訊，包括：
? 帶有功能和應(yīng)用說明的描述性產(chǎn)品規(guī)格表
? 提供設(shè)計和使用上更多詳細資訊的應(yīng)用注釋
? 用於參數(shù)和零組件選擇的Excel和/或MathCAD設(shè)計計算系統(tǒng)
? 在完成硬體建構(gòu)前用於驗證功能的SPICE模型
? 評估模組能夠協(xié)助立即在實驗室裝設(shè)可運作的硬體
? 顯示在其他操作條件下尺寸和效能的參考設(shè)計
儘管功率並非客戶在選擇新的物聯(lián)網(wǎng)裝置時所注意的重點，它仍舊是不可忽視的。物聯(lián)網(wǎng)所帶來的嶄新且令人興奮的新功能並非毫無代價，因為他們需要一個全新的電源設(shè)計。而豐富的設(shè)計支援工具，可以幫助工程師快速將其電源進行最佳化並開始運作。
設(shè)計參考資源
1.AC/DC電源的1W輔助電源（100V-450VDC，5W，80％效率）參考設(shè)計是一個具有多輸出電壓的緊密5W寬高壓直流輸入輔助電源。http://www.ti.com/tool/TIDA-00708
2.採用UCC28910的0.35A隔離式一次側(cè)回授馳返的12V電壓參考設(shè)計是一個緊密且符合成本效益的通用交流輸入電壓，在4.2W條件下能夠通過UCC28910變?yōu)?2V。http://www.ti.com/tool/PMP30044
3.108VAC-305VAC輸入電壓、3.6V / 5mA返馳式參考設(shè)計是一個極小型高壓和低壓線路交流輸入，通過UCC28910，在18mW條件下變?yōu)?.6V。http://www.ti.com/tool/PMP9742
4.具有遠端中斷和Wi-Fi連接功能的智慧插座是一個可以透過遠端連接/中斷功能和Wi-Fi連接來測量能量的智慧插座。http://www.ti.com/tool/TIDC-SMARTPLUG-WIFI
5.用於無中性線無線照明的<125μA待機高效電源參考設(shè)計是一種為低功耗無線藍牙MCU供電，以便在UCC28881無中性線時實現(xiàn)無線控制燈開關(guān)的參考設(shè)計。http://www.ti.com/tool/TIDA-01097
(本文作者Eric Faraci 任職於德州儀器)
