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Ⅳ | No-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 + 0.169 | 0.075W以下 |
| 超過1W~不超過49W | 0.071×ln(Pout) - 0.00115×Pout + 0.67 | 0.075W以下 |
| 超過49W~不超過250W | 89.0% | 0.150W以下 |
| 超過250W | 89.0% | 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 + 0.091 | 0.075W以下 |
| 超過1W~不超過49W | 0.0834×ln(Pout) - 0.0011×Pout + 0.609 | 0.075W以下 |
| 超過49W~不超過250W | 88.0% | 0.150W以下 |
| 超過250W | 88.0% | 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 + 0.067 | 0.075W以下 |
| 超過1W~不超過49W | 0.0782×ln(Pout) - 0.0013×Pout + 0.643 | 0.075W以下 |
| 超過49W~不超過250W | 88.5% | 0.150W以下 |
| 超過250W | 88.5% | 0.150W以下 |
備註:
- Pout 表示額定輸出功率(W)
- 效率以小數表示(例:88.0% = 0.880)
- 基本電壓:輸出電壓6V以上
- 低電壓:輸出電壓低於6V
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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