小事，大节能

有时，小事可以产生很大的不同。Anybus NP40网络处理器是一个小型芯片，尺寸只有17x17毫米，但它可以处理世界上许多工业机器和设备的通信。

瑞典HMS Networks的Anybus开发团队已经能够采取多种措施来使其Anybus通信产品节省功耗。由于Anybus产品每年出货量达数百万，因此潜在的节省是可观的。

HMS Networks有一个雄心勃勃的可持续发展目标，即到2025年在二氧化碳排放方面实现净正值。这意味着所有团队都需要全力以赴，寻求可持续发展的收益。

一个最关心这一点的团队是位于瑞典哈尔姆斯塔德的Anybus开发部门。他们开发世界领先的Anybus工业通信产品，使工业机械能够在任何工业网络上进行通信（因此得名Anybus）。

三项小措施，实现大效果

Anybus NP40是高性能网络处理器，可处理流行的Anybus产品（如 Anybus CompactCom 或 Anybus Communicator）中的通信。

与大多数工业应用一样，Anybus产品需要“始终在线”，这就是为什么节能措施可以产生很大的影响 - 特别是当它们用于数百万个应用中时。

HMS的Anybus开发团队的首席工程师Timmy Brolin描述了最近实施的三项举措。

您已经为 CPU 实现了睡眠模式，只要没有工作要做。这有什么影响？

“尽管我们使用的是低功耗嵌入式CPU，但它们仍然会消耗一些功率。我们已经能够将平均功耗降低约 100mW（毫瓦），只需确保 CPU 内核在没有工作时进入睡眠模式即可。

这有时就像在代码库中添加一行或几行一样简单。虽然100mW最初看起来并不多，但当产品生产数百万时，它确实会达到惊人的大数字。

请参阅末尾的计算示例。

您还用开关降压稳压器取代了内置稳压器，这是如何工作的？

“某些类型的组件，如微控制器、通信控制器和以太网 PHYs*，通常需要一个低压电源用于内核，一个更高电压的电源用于 I/O**。
 
其中一些组件带有用于内核的内置线性电源稳压器，因此它可以由单个更高电压的电源（如 3.3V）运行。然而，这些内置线性稳压器的效率不是特别高，因此它们会浪费功率。

在最近的设计中，我们禁用了一个效率为 36% 的内置稳压器，并添加了一个效率为 90% 的德州仪器 （TI） 降压稳压器***。这一变化使总功耗降低了约150mW。
  
虽然额外的调节器略微增加了产品的初始成本，但它实际上为客户节省了更多的钱，因为它减少了能源使用。

现代节能以太网 PHY 可以节省哪些能源？

“几年前，引入了10Mbit以太网标准的修订版，称为10BASE-Te。 此修订版修复了以太网 PHY 设计人员的遗留问题，并允许以太网 PHY 更好地针对较低电压的 100Mbit 和千兆位操作进行优化，而不会牺牲与旧的更高电压 10Mbit 以太网版本的兼容性。

通过将旧的以太网 PHY 替换为根据 10BASE-Te 修订版设计的现代以太网 PHY，我们在 100Mbit 模式下运行时将每个以太网端口的功耗降低了约 190mW。

事实证明，这种节能是最重要的，因为我们的大多数产品都有两个或更多的以太网端口。 

Samuel Alexandersson是HMS Anybus业务部门的业务线总监：

“虽然我们在这里谈论的是毫瓦级的节能，但最大的影响来自事物的规模，因为Anybus通信模块被广泛使用。去年，HMS出货了120万件Anybus产品。根据我们的计算，这些设施每年的潜在节能量高于HMS公司一年的消耗量。

塞缪尔·亚历山大森（Samuel Alexandersson）认为，未来对节能措施的需求很大。

“如今，我们的工业客户正在竭尽全力节约能源，随着能源价格的飙升，像这样的小事确实可以在减少工业机械的能源消耗和二氧化碳 排放方面产生重大影响。”

* PHY 是指 OSI 模型中的物理层，在本例中是驱动以太网电缆上电信号的组件。

**I/O – 输入和输出

降压稳压器是一种DC-DC电源转换器，可从其输入端降压（同时升压电流）。