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精彩故事

低碳产品设计:“提高能效” 与 “降低能耗“ 双轨并行

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以降低环境影响为己任

作为工业互联网领导品牌,Moxa 致力于在产品设计阶段融入环保理念,确保客户在使用 Moxa 的产品时能够显著降低对环境的影响。为此,我们采取 “提高能源使用效率” 和 “降低产品能源消耗” 两大关键行动,共同推动绿色低碳发展。

行动方案 1. 提升能源使用效率

Moxa 电源与保护部门(简称 Power Team),专注于电路架构和元件技术的深入研究,构建电源与保护技术方面的核心竞争力,为 Moxa 产品提供高可靠性、高质量的电源解决方案。

面对产品能耗提升及小型化趋势,Power Team 将 “发展高转换效率及小型化电源” 作为核心发展方向。2020 年,Power Team 成功研发出 “高效率电源模块”,通过高效率电源转换架构、平板变压器设计,以及采用第三代半导体元件氮化镓(Gallium Nitride,以下简称 GaN)功率元件,实现电源模块高转换效率与小型化的目标。

高效率电源模块三大开发重点:

1. 高效率电源转换架构:

采用零电压切换技术(Zero-voltage switching,简称 ZVS)或称柔性切换(Soft Switching)技术的电源架构,有效减少开关损耗,显著提升电源效率。

2. 平板变压器设计:

凭借其小巧外形、高耦合性、低漏电感、优异散热性,为小型化产品设计提供高灵活性与高转换效率的双重保障。

3. 第三代半导体元件 GaN:

凭借更快的切换速度和更高效的电子传导能力,成为 AI 以及数据中心、电子通讯设备的新宠,Moxa 亦借此技术进一步提升电源转换效率。

截至目前,Moxa Power Team 已开发三款高效率电源模块,其平均电源转换效率均优于当下业界水平。具体而言, DC-DC 30W 宽输入电源模块平均效率高达 91%,DC-DC 75W 宽输入电源模块其平均效率也高达 90%;而采用第三代半导体 GaN 功率元件的 AC-DC 65W 电源模块平均效率更高达 91.8%。

此外, Power Team 还荣获电源节能专利,可以减少系统废热排放并降低能源成本。

行动方案 2. 降低产品能源消耗

除了提升电源转换效率,Moxa 也将节能理念深植于产品设计中,通过多项创新举措实现产品能耗的显著降低。以下为几个成功案例:

案例 1. 低能耗 USB 转串口转换器:

Moxa 推出的 UPort 1200/1400/1600-G2 系列转换器相较于前代产品,降低 47~67% 能耗情况下却依然保持 USB 2.0 传输速度。

产品 第一代 (G1) 能耗 第二代 (G2) 能耗 节省能耗
UPort 1250 1.8W, USB 0.8625 W 52%
UPort 1250I 2.4W, DC 1.265 W 47%
UPort 1450 3.12W, DC 1.33 W 57%
UPort 1450I 4.32W, DC 2.225 W 48%
UPort 1650-8 6.96W, DC 2.33 W 67%

案例 2. 工业级平板计算机和显示器光学贴合技术:

自 2022 年起,Moxa 工业级平板计算机与显示器于全面采用光学贴合设计;成本略增,但凭借低反射率优势,降低约 10% 能耗来维持高亮度需求。

案例 3. 工业级平板计算机自动背光调节:

Moxa MPC-2121 系列工业级平板计算机内置亮度传感器,可根据环境光线自动调节 LCD 亮度,既保护视力又节能。

案例 4. 支持高效节能以太网(IEEE 802.3az)标准:

Moxa 工业级非网管型交换机 EDS-G205 及 EDS-G308 系列产品均支持 IEEE 标准,在低数据传输量时自动进入低功耗模式。下表为 EDS-G205 及 EDS-G308 系列产品启用 EEE 机制时的能耗表现,可节约高达 42%-57% 能耗。

产品 关闭 EEE 开启 EEE 节省能耗
EDS-G205 系列 3.374 W 1.446 W 57%
EDS-G308 系列 6.822 W 3.957 W 42%

案例 5. 特殊节能与省电模式设计:

Moxa 秉持以客户为尊的理念,精心设计多款产品,可以根据客户实际使用场景灵活调整至待机模式,从而显著提升节能效果。以 Moxa Arm 电脑 UC-3100 系列为例,该系列智能网关集成先进的 MCU 电源控制技术,用户能够通过移动网络 LTE 轻松远程启动与关闭 CPU 电源,大幅度增强了使用的便捷性与能效管理。此外,Moxa OnCell G4302-LTE4 系列移动通信路由器更是融合高效的电源管理与唤醒时间排程功能,让管理人员精准掌控设备电量,控制产品电量使用情况。当这些产品进入待机模式时,其能耗可显著降低,从原本的 2.8W 锐减至仅 70mW,这一创新设计不仅体现了 Moxa 对环保节能的承诺,更帮助客户有效降低运维成本,实现经济效益与环保效益的双赢。

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