DoE等級VII(7): 關於美國能源效率的新標準

美國能源部(DoE)關於電源轉換效率的規定,長年以來旨在抑制能源消耗並減輕對環境的負擔。現行標準為等級Ⅵ,未來預計將引入全新的「等級VII」標準。

DoE等級將從Ⅵ升級至Ⅶ

美國能源部(DOE,Department of Energy)計畫將現行的等級VI能效規範升級為更嚴格的等級VII。

能效規範最初始於2007年所頒布的《能源獨立及安全法案》(EISA),該法建立了針對外部電源(EPS)的節能標準基礎。目前最新版的現行能效標準為DoE等級Ⅵ,於2014年公告。與10年前相比,寬能隙技術如碳化矽與氮化鎵(GaN)已帶動外部電源效率顯著提升,加上市場上已普及使用這些技術的產品,因此推動了能效標準升級的趨勢。

DoE等級Ⅵ與等級Ⅶ的五大主要差異

1:擴大能效規範的適用範圍

等級VII擴大了EPS(外部電源)的適用範圍。等級VI標準只針對Class A的線性運作EPS,而等級VII則改為統一標準,涵蓋了Class A與非Class A的EPS,包含線性與間接運作方式,讓規範適用更單純。

Class A 外部電源非Class A 外部電源
線性運作EPS等級Ⅵ等級Ⅵ
間接運作EPS等級ⅣNo-standards

2:標示與合規程序的差異

DoE等級VI標準要求EPS必須有刻有羅馬數字「VI」的能效標誌,而在等級VII中已更新此程序,導入新標示以明確顯示符合最新的等級VII標準。

3:能效要求

DoE等級VII規範中,對於運作中效率及待機電力消耗都有更嚴格的限制,以促進能源使用的減少。

(單輸出AC-DC轉換器 基本電壓)

額定輸出功率最小平均效率空載最大耗電
1W以下0.5×Pout + 0.1690.075W以下
超過1W~不超過49W0.071×ln(Pout) - 0.00115×Pout + 0.670.075W以下
超過49W~不超過250W89.0%0.150W以下
超過250W89.0%0.150W以下

(單輸出AC-DC轉換器 低電壓)

額定輸出功率最小平均效率空載最大耗電
1W以下0.517×Pout + 0.0910.075W以下
超過1W~不超過49W0.0834×ln(Pout) - 0.0011×Pout + 0.6090.075W以下
超過49W~不超過250W88.0%0.150W以下
超過250W88.0%0.150W以下

(多輸出電源)

額定輸出功率最小平均效率空載最大耗電
1W以下0.497×Pout + 0.0670.075W以下
超過1W~不超過49W0.0782×ln(Pout) - 0.0013×Pout + 0.6430.075W以下
超過49W~不超過250W88.5%0.150W以下
超過250W88.5%0.150W以下

備註:

5:針對適應型EPS的考慮

針對USB-C與PD電源等適應型EPS(可支援多種輸出電壓的電源),正探索制定不同效率限制,以兼顧效率提升與降低設計負擔。特別是在低電壓輸出(如3.3V或5V)情境下,考慮設立更具彈性的標準。

導入DoE等級Ⅶ的效益

1:終端用戶的營運成本降低
預計年節省約4,730萬美元的營運成本。即使按照7%折現率計算,也預估每年可節省約4,270萬美元。

2:氣候相關效益
預計年減碳效益約為1,150萬美元,對於氣候變遷可產生積極貢獻。此評估是基於以3%折現率計算的社會減碳成本。

3:健康上的效益

透過減少SO₂、NOₓ等有害物質排放,每年健康上的貢獻估計介於1,670萬至2,040萬美元之間。特別是減少PM2.5的前驅物質被認為對健康有正面作用。

依據上述數據,採用等級VII標準預期將帶來顯著的經濟、環境與健康效益。

新標準的最終公布與準備期

等級VII標準的最終規則預定於2024年下半年公布。公布後,將比照以往能源節約規範,提供2年準備期以因應規範的遵循。在Unifive已經推出符合DoE等級Ⅶ草案的產品系列。

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