新技术降低了节能型嵌入式计算机系统的成本

2015-09-02 17:50:25 未知

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“使用我们的技术，我们已经能够创造的原型系统与电源转换器具有能源效率和低成本的结合， - 就我们已经能够告诉我们 - 是无法比拟的事情目前市场上，”亚历克斯·迪恩，合着者对工作的文件和电气和计算机工程在北卡罗来纳州的副教授说。

要了解新的技术，你必须知道一点关于嵌入式系统。一方面，他们需要一个电源。并最大限度能量效率，该系统应设计成使用的最佳电压可以操作。有时，这意味着用于运行电路所需要的最低电压。在其他时间，这意味着提高了电压略微这样系统就可以完成的工作关口前移，然后进入低功耗睡眠模式。

但是，电池通常把没电的电压电平，使系统运行效率低下;通常，电池拿出更多的电压比系统的需求。改变电压到最佳水平，一个系统可以使用一个电源转换器。

最有效的电源转换器，称为开关模式电源转换器，有两个部分。其中一个部分由“功率级”的硬件控制存储和流通力量。另一部分则是“控制”，这允许转换器响应改变为功率或更改的嵌入式系统的需求在能量从功率源的流动，或者甚至提供保护，防止极端温度和设备故障。该控制器可以是一个专门设计的电路或它运行特殊控制软件的单独的处理器。

具有动态响应的功率变换器也很重要，因为它允许嵌入的系统更高效节能;该系统可以进入睡眠状态，然后迅速操作，然后关闭回落 - 和功率变换器可以相应地调整功率的流动。

“我们的进步是我们用过的实时系统的设计原则和电源转换器软件整合到嵌入式系统处理器。这些方法保证嵌入式系统的处理器上的其他软件不会影响电源转换器的正确操作，”院长解释道。 “这省去了一个单独的处理器或控制器电路上的电源转换器本身，这又使整个系统更便宜。”

这也使得在嵌入式系统更小，更轻和更灵活。

“由于嵌入式系统的软件和功率转换器软件在单个芯片上使用共享的处理器，它使开发更为协调地控制两个系统的功能和相关的需求的那些功能可以在电源转换器作出，”迪恩说。

研究人员得出了使用新技术的两个函数原型转换器和他们相比几十个市场上的其它兼容的电源转换器 - ，发现没有其他的转换器可以匹配成本低，效率高的原型“组合。

“我们的第二个最好的原型机有效率高达90％ - 能源的不到10％被浪费了，”迪恩说。 “我们最好的原型有95％的效率，而且都有过大约50美分的零部件成本。所有其他转换器或者成本更高，分别为低效率或两者兼而有之。”

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