一些機構正在開展一些新的研究項目，其中Berkeley國家實驗室對加州的13個新建尚未入住的住宅中的電器設備進行了研究。

在建筑物內安裝的所有家用電器都裝上了測量儀器，測試它們在運轉和待機模式下的功耗。結果表明，這些未入住的住宅平均每年消耗800kWh的電能，其中有一半是在低功率的待機模式下消耗的。440kWh的耗電量可以換算成50W的持續(xù)待機功率，這可是還沒有住人的房子。有些設備的功耗比預計的待機功耗要大，如燃氣壁爐的功耗是5W，車庫門開啟裝置的功耗是5.4W，監(jiān)控攝像機和寬帶路由器的電源功耗是20W。

由于消費類電子產品的快速發(fā)展，可以肯定的是，住戶還需要更多的其他家電設備，例如家庭娛樂設備、有線和無線網絡設備，這些設備在待機模式下的功耗可能與上面提到的設備功耗不相上下。

在新技術和政府法規(guī)如何互相促進方面，數字電視適配器是很有說服力的成功案例。預計到2009年2月，在全美的家庭中將有近3000萬部數字電視適配器，這些適配器既沒有接電纜也沒有接衛(wèi)星電視。目前，能源之星計劃正在制定標準，要求在睡眠模式下的最大功耗為1W，并且如果在幾小時內還不工作，就強制性地自動關機。

外置電源轉換模塊

公眾對全球變暖的了解不斷增加，世界各地的立法機構也在不斷頒布更加嚴格的節(jié)能標準，并且各國各地區(qū)的不同標準也在趨于統(tǒng)一。

最明顯的例子是，包括歐盟、中國的CECP、澳大利亞溫室辦公室、韓國的KEMCO都準備采納美國能源之星和加州能源法案（CEC）類似的標準。最近，有些機構已不再只是敦促廠商自愿采納標準，轉而要求廠商必須遵守這些強制性標準了。在美國，很多州直接采納了CEC的標準，并作為強制性的要求。

外置電源標準顯示了一個重要的立法趨勢。除了要求低功率適配器在無負載情況下的功耗要小于0.5W，還要求在很寬的負載范圍內，效率都要達到一個最低值，如表1所示。

不增加成本或用低成本實現高效率

由于法律法規(guī)不斷增加，就要求設計師能夠滿足這些嚴格的要求。要把效率提得那么高，的確是一個挑戰(zhàn)，但好消息是，芯片技術的進步使得電源能夠在一定的功率范圍內，一直保持很高的效率，待機功耗也極低，而且不需要額外的成本。

以前，很多內置和外置電源制造商都采用線性變壓器和穩(wěn)壓器。這種傳統(tǒng)方法很少能達到50%的效率，在無負載的時候會浪費很多能源。隨著近年來銅材價格的上漲，這種線性電源的成本優(yōu)勢已經消失了，所以幾乎所有的新型電源都采用了開關電源技術。

Power Integrations公司在1998年推出了名為EcoSmart的高能源效率的電源技術，可以在待機和無負載情況下實現很高的效率，而且還減少了外部器件的數量，降低了系統(tǒng)成本，提高了可靠性。采用類似EcoSmart技術的IC都有檢測低功耗狀態(tài)的電路，采用一個或更多的步驟來改善效率。一是降低占空比，限制向負載輸出的功率，吸收更少的輸入電流。二是采取周期跳越，在等待設備喚醒時，只在一個很短的時間內消耗能量。這樣就可以有效地降低平均工作頻率，減少開關損耗并提高效率。

采用這種功率轉換芯片的典型應用電路如圖1所示，該電路采用了TinySwitch III穩(wěn)壓芯片、偏壓線圈，只需3個外部器件，將待機功耗從300mW降至30mW，增加的器件成本只有0.01美元，而每年節(jié)省的能源價值 0.27美元。圖2顯示，在整個功率范圍內，該設計都保持了相當高的效率，符合目前的發(fā)展趨勢。

圖1 采用偏壓線圈的電源設計

圖2 電源的效率曲線

有人設想，未來只用一塊太陽能電池板就可以滿足整個住宅的能源需求。雖然人們在智能住宅的設計上已經取得了巨大進步，但由于房門開啟器、安全攝像機，以及其他附屬設備對電能需求的不斷增加，要達到上面這個目標顯然還有很長的路要走。現在，電子設備設計師必須使用高效率的開關電源，用開關電源取代浪費能源的線性電源，并且滿足旨在提高能源效率的新法規(guī)的要求。