原创 美国能源部(DoE)提议采取更为严格的外部电源效率要求

3月7日，美国能源部发布了一份本年度最重要、最具深远意义的“提议规则制定预通知(NOPR)”。这份NOPR针对的是电池充电器和外部电源节能标准，它不仅预示着第一项强制性电池充电器系统联邦能效标准的到来，而且还将提高现行的外部电源最低效率要求并扩大其涵盖范围。受影响EPS和BCS存在于各种各样的消费电子应用和产品中。 这份470页的NOPR包含大量信息，无法一口气读完，因此我准备在后续的博客中分批介绍此文档。在本期博客中，我们先来快速了解下EPS。（如果想亲自研读NOPR，请跳至本博客末尾，点击提供的链接来下载这份文档。） 扩展EPS的涵盖范围 美国现行的EPS效率标准（《2007能源独立和安全法案》(EISA2007)的组成部分）仅规定了单路输出电压电源、AC-DC电源以及输出功率标称额定值小于等于250 W的AC-AC电源的效率要求，这与世界上其他的EPS标准类似。目前，DoE将这些外部电源称为“A类EPS”。新的提议标准包括七种产品分类，如下面表1所示。A类已更改为B类，仅限“直接”为产品供电的EPS，当用于内含电池的应用中时，不会考虑电池的充电条件。对于如果没有产品电池的协助EPS就无法对消费电子产品供电的应用，EPS被划入“N类产品”。对于低压EPS（输出电压< 6V，输出电流> 550mA），分别针对DC输出和AC输出增设了“C类产品”和“E类产品”。最后，DoE还开创性地增设了“X类产品”和“H类产品”，用于规定多路输出电源和输出功率> 250 W的电源的效率。 表1. 提议的EPS产品分类（资料来源：美国能源部2012年3月BCS EPS NOPR） 产品类别 产品类别描述 B DC输出，基本电压 2.5 (0-10.25 W) 18 W (10.25-39 W) 60 W (39-90 W) 120 W (91-250 W) C DC输出，低压 D AC输出，基本电压 E AC输出，低压 X 多电压 H 高功率 N 间接工作 NOPR限值与EC生态设计及其他同类标准的比较 那么，提议的NOPR限值与世界其他地区先行的能效法规限值相比较，有哪些差异呢？DoE正提议对EPS制造商提高效率要求，表现在带载模式平均效率和空载功耗这两个方面。由于当前大部分其他标准（包括欧盟委员会(EC)的EPS生态设计指令(Lot 7)）都基于能源之星“已退役”的EPS能效规范而制定，因此这最终会对世界其他地区带来影响。表2将DoE直接工作EPS的限值与其他标准进行了比较。 表2.提议的直接工作外部电源节能标准与其他标准之比较（资料来源：美国能源部2012年3月BCS EPS NOPR） 提议的DoE2012年3月NOPR（直接工作EPS） EC生态设计Tier 2 (2011)、能源之星EPS v2、 EC CoC v4、中国部标YD/T 1591-20095 标准电压PS3 低压PS3 标准电压PS3 低压PS3 标称输出功率(Pno) 带载模式最低平均效率 带载模式最低平均效率 带载模式最低平均效率 带载模式最低平均效率 ≤ 1 W ≥ 0.5 * Pno + 0.16 ≥ 0.517 * Pno + 0.087 ≥ 0.480 * Pno + 0.140 ≥ 0.497 * Pno + 0.067 > 1至≤ 49 W ≥ 0.071 * Ln( Pno ) - 0.0014 * Pno +0.67 ≥ 0.0834 * Ln( Pno ) - 0.0014 * Pno + 0.609 ≥ [0.0626 * Ln (Pno)] + 0.622 ≥ [0.0750 * Ln (Pno)] + 0.561 > 1至≤ 51 W -- -- ≥ [0.0626 * Ln (Pno)] + 0.622（仅生态设计指令） 不适用 > 49至≤ 250 W ≥ 0.880 ≥ 0.870 ≥ 0.870 ≥ 0.860 > 51至≤ 250 W -- -- ≥ 0.870（仅生态设计指令） 不适用 > 250 W 0.875 0.875 不适用 不适用 空载功率1,2,4 空载功率2.4 空载功率1,2,4 空载功率2.4 <50 W ≤ 0.100 W ≤ 0.100 W ≤ 0.3 W/0.15 W ≤ 0.3 W/0.15 W ≥ 50至≤ 250 W ≤ 0.210 W ≤ 0.210 W ≤ 0.5 W ≤ 0.5 W > 250 W ≤ 0.500 W ≤ 0.500 W 不适用 不适用 注释： 1. 所有功率水平的AC-AC均≤ 0.5 W 2. CoC和YD/T - 规定手持电池供电应用的空载功率应≤ 0.15 W 3. 标准电压电源不包括输出功率 < 6 V、输出电流 ≥ 550 mA的低压电源） 4. 对于生态设计指令，功率水平分别为≤ 51 W和 > 51 W 5. YD/T标准仅涵盖USB输出为5 V、500 mA至1500 MA的EPS产品 表3列出了根据一些典型输出功率估算出的最终效率限值。这些要求的提升应该会在DoE下次的利益相关者会议上引起有趣的评论和讨论。 表3. 美国能源部(DoE)提议的最低效率要求与EC生态设计指令Lot 7之比较 标称输出功率(Pno) 美国能源部2012年3月NOPR EC生态设计指令 带载模式效率（平均值） 带载模式效率（平均值） 1 W（标准电压） 66% 62% 1 W（低压） 60.4% 56.4% 5 W（标准电压） 77.7% 72.3% 5 W（低压） 73.6% 68.2% 20 W（标准电压） 85.5% 81% 60 W（标准电压） 88.0% 87.0% 空载功耗 空载功耗 <50 W ≤ 0.100 W ≤ 0.3 W/0.15 W ≥ 50至≤ 250 W ≤ 0.210 W ≤ 0.5 W 生效日期距今时间短 另一个情况是，DoE似乎将EPS标准的生效日期定的距现在比较短。尽管DoE发布NOPR的时间有些晚，但最初计划的生效日期并未相应推迟。所有直接工作EPS的生效日期目前为2013年7月1日。 DoE希望能在三月底的"美联邦注册公告"中公布NOPR ，并计划于2012年5月2日在华盛顿特区举行一次公众听证会。如需NOPR的副本，请访问 Power Integration“绿色空间”中的美国能源部(DoE)页面： http://www.powerint.com/en/green-room/agencies/u-s-federal-government（如果您不想费力地读完整个文档，可在第461页开头找到相关限值和定义的汇总信息。）