Livello DoE VII (7): sui nuovi standard di efficienza energetica degli Stati Uniti

Le normative del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DoE) sull'efficienza della conversione di potenza sono state applicate per molti anni allo scopo di ridurre il consumo energetico e l'impatto ambientale. Attualmente siamo al Livello VI, ma è prevista l'introduzione del nuovo standard "Livello VII".

Il livello DoE passerà dal VI al VII

Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) prevede di passare dai regolamenti sull'efficienza attuali del livello VI a quelli più severi del livello VII.

Le normative sull'efficienza energetica sono iniziate con l'Energy Independence and Security Act (EISA) del 2007, che ha posto le basi per gli standard di risparmio energetico per gli alimentatori esterni (EPS). L'ultima versione, nota come livello VI del DoE, è stata pubblicata nel 2014. Rispetto a dieci anni prima, i progressi nelle tecnologie a wide bandgap come il carburo di silicio e il nitruro di gallio (GaN) hanno reso possibile la produzione di alimentatori esterni più efficienti, e poiché questi prodotti si stanno diffondendo sul mercato, vi è un'iniziativa per aggiornare gli standard di efficienza.

5 principali differenze tra il livello VI e il livello VII del DoE

1: Estensione dell'ambito di applicazione delle normative

Il livello VII amplia l'ambito degli EPS (alimentatori esterni). Mentre il livello VI si applicava solo agli EPS in classe A a funzionamento diretto, il livello VII adotta uno standard unificato che include sia gli EPS in classe A che quelli non in classe A, indipendentemente dal funzionamento diretto o indiretto. Questo rende più semplici l'applicazione e la conformità.

	Alimentatori esterni Classe A	Alimentatori esterni non Classe A
EPS a funzionamento diretto	Livello VI	Livello VI
EPS a funzionamento indiretto	Livello IV	No-standards

2: Differenze nei protocolli di marcatura e conformità

Nello standard del livello VI, era richiesto un marchio di efficienza con il numero romano "VI" sugli EPS. Con il livello VII, tale protocollo è stato aggiornato e viene introdotta una nuova marcatura per indicare chiaramente la conformità ai più recenti requisiti del livello VII.

3: Requisiti di efficienza

Il livello VII del DoE impone restrizioni più rigorose sull'efficienza in funzionamento e sul consumo in modalità standby, al fine di promuovere il risparmio energetico.

(Adattatori AC-DC a uscita singola – tensione standard)

Potenza di uscita nominale	Efficienza media minima	Consumo massimo in standby
Fino a 1W	0.5×Pout + 0.169	Fino a 0.075W
Oltre 1W – 49W	0.071×ln(Pout) - 0.00115×Pout + 0.67	Fino a 0.075W
Oltre 49W – 250W	89.0%	Fino a 0.150W
Oltre 250W	89.0%	Fino a 0.150W

(Adattatori AC-DC a uscita singola – bassa tensione)

Potenza di uscita nominale	Efficienza media minima	Consumo massimo in standby
Fino a 1W	0.517×Pout + 0.091	Fino a 0.075W
Oltre 1W – 49W	0.0834×ln(Pout) - 0.0011×Pout + 0.609	Fino a 0.075W
Oltre 49W – 250W	88.0%	Fino a 0.150W
Oltre 250W	88.0%	Fino a 0.150W

(Alimentatori multi-uscita)

Potenza di uscita nominale	Efficienza media minima	Consumo massimo in standby
Fino a 1W	0.497×Pout + 0.067	Fino a 0.075W
Oltre 1W – 49W	0.0782×ln(Pout) - 0.0013×Pout + 0.643	Fino a 0.075W
Oltre 49W – 250W	88.5%	Fino a 0.150W
Oltre 250W	88.5%	Fino a 0.150W

Note:

Pout indica la potenza di uscita nominale (W).
L'efficienza è indicata in forma decimale (es: 88.0% = 0.880).
Tensione standard: uscita ≥ 6V
Bassa tensione: uscita < 6V

5: Considerazioni per gli EPS adattivi

Per gli EPS adattivi, come i caricabatterie USB-C o PD che supportano diverse tensioni di uscita, si stanno valutando requisiti di efficienza differenziati, mirati a ridurre gli oneri progettuali e migliorare l'efficienza. Particolarmente per le basse tensioni (3.3V o 5V), si stanno discutendo criteri più flessibili.

Vantaggi introdotti dall'adozione del livello VII del DoE

1: Riduzione dei costi operativi per i consumatori finali
È prevista una riduzione dei costi operativi pari a circa 47.3 milioni di dollari all'anno. Anche utilizzando un tasso di sconto del 7%, si stima un risparmio annuo di circa 42.7 milioni di dollari.

2: Benefici ambientali relativi al clima
Si stima una riduzione delle emissioni di gas serra pari a circa 11.5 milioni di dollari all'anno, contribuendo alla lotta contro il cambiamento climatico. Questa stima è basata su un tasso di sconto del 3% per i costi sociali della CO₂.

3: Benefici per la salute

Grazie alla riduzione delle emissioni di sostanze nocive come SO₂ e NOₓ, si stima un impatto sanitario annuale positivo compreso tra 16.7 e 20.4 milioni di dollari. In particolare, la riduzione dei precursori del particolato fine (PM2.5) apporta benefici significativi alla salute.

Questi dati mostrano che l'adozione dello standard del livello VII ha un impatto positivo dal punto di vista economico, ambientale e sanitario.

Pubblicazione finale del nuovo standard e periodo di preparazione

La normativa finale del livello VII è prevista per la seconda metà del 2024. Dopo la pubblicazione, sarà concesso un periodo di preparazione di 2 anni per la conformità, come avvenuto con le precedenti normative sul risparmio energetico. Unifive ha già una linea di prodotti compatibili con la bozza del livello VII del DoE.

Per maggiori informazioni, non esitate a contattare il nostro team commerciale.