电力供应 如今,几乎所有的电子设备都需要一个电源来将输电线上的120 v交流电转换为3- 15 v的低压直流电源,只要将数字技术集成到设备中就需要这样的电源。从电视到电脑、复印机、手提电话、电机转速控制等等——几乎任何有集成电路、数字显示器或电子控制功能的东西——都使用它们。即使是使用电池的便携式电子产品,通常也会有一个外部电源来给电池充电。电力期货资料。据估计,美国销售的总电力中约有6%——约2100亿千瓦时/年——通过这些电力供应,其中约三分之一最终成为废热。在美国使用的25亿个电源中,大约40%是设备外部的交流适配器,其余安装在设备内部。 电源可以被分为一些传统的线性电源,它们与变压器一起工作,将输入的交流电压降低到适当的水平,以及开关电源,或开关模式,跳过变压器,使用基于晶体管电路快速通断开关的技术进行电压转换。线性电源通常工作在50 - 60%的能源效率范围内,而开关电源接近70 - 80%的能源效率。提高这两种电源的效率,同时用开关模式电源取代线性电源,可以为美国节省约1%的电力,每年节省25亿美元(Calwell和Reeder, 2002)。 案例:比较用于无绳电话的9-V线性电源与包含开关模式电源的电源的效率。在整个电流范围内,开关电源的效率要高得多 无绳电话9v线性电源(a)和开关模式电源(b)的功耗资料来源:Calwell and Reeder(2002)。 还要注意,即使设备没有向负载提供任何电力,线性电源也会继续消耗电力。当电器明显关闭,但仍在耗电,或电器没有履行其主要功能时,浪费的能量被称为待机电源。一个典型的美国家庭大约有20台电器,它们在待机模式下每年共消耗约500千瓦时的电量。这5 - 8%的住宅用电每年花费约40亿美元(Meier, 2012数据)。
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