家用电器待机节能的误区与最新方案

家用电器待机节能的误区与最新方案
摘要:待机节能的报道林林种种。为什么现状还如此令人堪忧,原因很简单,生产厂在忽悠消费者,当然生产厂也有无奈。因为在这之前还没有简单实用的可行的技术手段。文章综述和讨论了待机节能的现状与新的研究结果与产品。并简述了热待机重要性。阐明热待机节能的紧迫性,指出了实现热待机节能最新方案与实施途径。同时呼吁相关的政府部门与生产厂为节能减排行使义务和责任

  关键词:待机概念 ,热待机节能,重要性,紧迫性,呼吁。

  引言

  家用电器的不断增多是现代生活的一个重要亮点,家用电器在为人们提供了极大方便,使人们的日常生活变得更丰富了。然而,现在家用电器一般所配有的遥控开关、数字时钟显示、网络唤醒、定时开关等各类功能,这些功能在为用户提供方便与舒适同时也增加了一项额外能耗—待机能耗。

   于是隐形杀手—待机能耗在悄悄地浪费国家的电能,蚕食百姓的电费。在我国,火力发电依然占有相当比例的前提下。煤炭生产和运输不断增加、保障安全生产呼声再起、消除发电污染物迫在眉睫等等这些问题已经是摆在社会和谐发展当中重重难题,同时引发了严重的环境问题。

  1 技术背景

  热待机节能改造成功的关键是必须设计并制造出一种AC~DC微型电源。

  该电源必须具备极高转换效率,其效率99%~100%,此电源必须与电子设备中的开关电源兼容即共地。实际上现在一般的开关电源其转换效率只有80%左右。另外对被改造的电子产品也必须再降低其静态功耗与提高转换效率。

  现在的电子设备与家用电器等极大部分由开关电源提供低压电源。一般采用离线反激式开关电路(图1),将电网提供的85V~275V交流电转换为电子设备所需要的直流低电压。正常工作状态下,反激式开关电源的损耗主要包括导通损耗和开关损耗,以及控制电路的损耗。

  目前含有开关电源的电子设备与家用电器等自身静态功耗与待机功耗很难降低;原因有以下限制:

  1.在待机状态下,控制电路的损耗主要表现为启动电阻上的损耗,而启动电阻的损耗直接与整流后的直流母线电压和启动电阻值相关。启动电阻降压后供集成电路启动,待变换电路启动后反馈一个低压电源维持足够工作电流再形成稳定正常工作。这种极其广泛应用的电路结构,其启动电阻的功耗占整个开关电源的自身功耗比例相当的大。一般启动电阻的功耗接近1瓦 .220v电源系统为例:设启动电阻为一百千欧姆(100k),低压电源为15v。,那启动电阻功耗 =UxU/R=(220x1.4-15)x(220x1.4-15)/100K=0.949W. 一般传统的开关电源必须有这个启动电阻 。

  另外这个启动电阻在正常工作或待机时仍然在继续参与低压供电并消耗与启动时相等的能量。

  为克服启动电阻降压固有的缺陷,虽然有很多新技术为降低开关电源的功耗而努力,如最新的MC44608, AP384xG,DH321芯片等。这种间歇式低功耗芯片功能仅降低了启动电阻的功耗,实际效果并不能令人满意,因为不断反复的开关,除增加高压开关管与相应的控制电路外,还同时增加了自身的功耗与芯片的成本。据作者不全面的了解,当今世界上的开关电源仍无法真正去除这个启动电阻。

  2.启动电阻的功耗可以降低,但在待机状态下要维持热待机电路工作(如红外遥控及解码电路),变换电路必须得工作,其功率管开关损耗、驱动损耗、变压器磁芯损耗、输出整流管反向恢复损耗以及缓冲器损耗等开关损耗使变换电路效率远小于0.8。

  以上分析先得出这样简单的结论:真正的实现热待机节能在技术层面上还任重道远。

  2 待机概念与误区

  待机是指不关闭用电器的电源开关或不切断用电器的交流电源,而使电器处于一种不发挥正常功能,但同时又保持与电源接通的一种中间待命状态,那就是本文所说的热待机。

  采用热待机的意义在于,可以极为方便的再次启动电子设备。以电视机顶合为例:一般用遥控器的关机或待机按钮可以直接进入待机状态,这时电视机顶合内部控制电路并没有被彻底关闭,其相关控制电路必须处于工作状态,并且随时可以接受来自红外遥控器的编码信号而再次启动正常工作。这样用户可以不必操作电视机顶合面板上的电源开关就可以直接启动电视机顶合。

  而现在在网上宣称的零损耗待机充其量就是一种遥控或定时的电源开关。对所控制的家用电器而言是冷待机而已,比拔电源插头还是前进了一步,(此类产品也很多,其自身功耗也不低,一般在0.5 至1w,那是不得已而为之的办法)没有真正意义上的实现热待机。据不完全了解,除包头市曙光科技有限公司的之外,当然那种用电池的办法也是一种办法。因为电池本身的成本与寿命的技术问题,实际上在热待机节能上很难得到实际的推广应用。

  当然还有其他的厂家公司在为此努力。但是作者认为热待机节能是要求在极低成本下完成为前题的。长期以来,我国家电行业由于缺乏核心技术,又在国际市场上品牌处于劣势,一方面失去了大量的应得利润,同时低价销售又将面临反倾销大棒的打击。在国内市场中自杀性的价格战又导致了企业盈利极其少的情况下,高成本的热待机节能产品要想推广应用是有相当大的难度。同时买方市场又在不断地提高门坎,由于现在我国待机能耗又偏高,家电出口将蒙受着巨大的经济损失。国家发改委有关负责人指出:待机能耗可能成为下一个非贸易性壁垒。

  3研究与发现

  研究与发现如果继续采用离线反激式开关电源那是绝对行不通的,因为现在的开关电源技术还远远没有达到能与热待机节能匹配的水平。再说如果再研究下去,那种不惜成本的东西,只能是在实验室做样品的而已,没有实用与商业价值。

  要想克服前述过的二大难题,一种极高效率微型电源与对现行的开关电源进行改良(主要是启动电阻的取缔)。因为美国等发达国家都还没有解决此问题。据我们不全面的了解,仅以研发间歇式通断启动电阻集成芯片为主要方向。

  要在极低成本高效率的前题下完成热待机节能,那我们只有走创新之路。只有创新才能在如此严酷的前题下克服二大难题。此难题也是一个世界性的难题。

  4最新的待机方案

  专利(201110008999.0)零损耗共地辅助兼待机电源,已彻底解决了上述难题。在完成热待机的同时,也使被改的电子产品中的开关电源的效率大有提高,因为可以取缔传统的启动电阻。并已制造出微功耗节能模块HN-1.上海电器设备检测所已完成测试。加装微功耗节能模块HN-1节能改造后的家用机顶盒与电子镇流器实测热待机功耗分别为0.048w和0.022w,(此功耗真正是热待机所需的能量,因为要红外接收头与解码电路继续工作),热待机节能改造的成本不到人民币一元。如大批量生产与采购元器件,那还有进一步降低成本的空间。

  5问题与现状

   巨大的待机能耗,据国际权威机构统计,待机能耗已占民用电力消耗的3%~13%,约占总发电量的1%。引用中标认证中心的调查:家电待机能耗占我国家庭电力消耗的10%左右,家庭中各种家电产品的不断增加平均待机能耗高达15瓦到30瓦。

  热待机节能已经成为我们当前节能减排的重要任务,其重要性与紧迫性不言而喻。当然我们还在不断开发利用各种新型的、绿色能源。

  可实际上减少排放的另论文范文http://www.chuibin.com/ 一个更为直接的途径就是降低一切不必要的能量消耗。它能够直接减少与环境有关的所有排放,以及获取各类能源过程中对环境的其他破坏,这应该是一种更为高效直接的减少污染物和温室气体排放的最有效方法。

    传统的热待机能耗是一种不必要能耗,是对电力资源的极大浪费。它不但增加了消费者的日常电费开支,浪费了国家的能源,破坏了环境。减少和消除待机能耗必须引起社会的关注,成为节能降耗的重要课题,待机能耗问题正在引起整个社会的极大关注。减少待机能耗是我们每个社会成员的义务和责任。

  6结束语

   一种简单实用的可行的技术手段已经问世了。下一步就是要大力推广应用。这是一种多赢的技术成果,成本上生产厂能接受,节能减排世界各国政府都欢迎,消费者能减少电费的支出。作者呼吁政府相关部门尽快出台相关的政策与措施。如美国的能源之星标准,暂且叫中国的节能之星吧。呼吁生产厂家积极配合热待机节能的改造,不要让消费者再承担隐形的电费。降低热待机能耗符合国家建设节能型和谐社会的产业政策,又符合国家经济平衡发展的要求,同时意味着消费者节省用电开支,更直接减少了能源浪费和环保压力。因此,降低热待机能耗已不仅仅是电能消费问题,更成为全球关注、影响深远的持续发展问题。(完)
  参考文献

  1. 专利201110008999.0零功耗共地辅助兼待机电源的说明书

Copyright © 2007-2012 www.chuibin.com 六维论文网 版权所有