能源之星介绍-电脑EPSIPS

DigitalPowerMeter66200Series能源之星介紹-電腦/EPS/IPS致力創新致力創新追求卓越追求卓越WorkingonBetterSolutions產品協理:周晏加WorkingonBetterSolutions何謂ENERGYSTAR能源之星1.西元1992年,美國環境保護局(EnvironmentalProtectionAgencyEPA)首度提出.2.開始只有規範computer和monitor,逐漸擴展至officeequipment,lighting,homeelectronics,andmore.每年增加,現在已經超出40種類的產品.•不僅是一個法規,是個對節省民生能源的計畫,教育民眾購買有ENERGYSTAR標籤的產品,對廠商則造成壓力.4.最新版(第四版)能源之星對電腦之要求,對其電源供應器及各狀態操作下所消耗功率都有明確的定義及要求.要求實施日期為2007年7月20日.WorkingonBetterSolutionsENERGYSTAR標籤WorkingonBetterSolutions電腦系統測試1.待機Standby(OffMode)測試:使UUT關機以處於待機狀態，設定電表開始以每秒一個讀數之間隔累積真實用電量數值五分鐘。紀錄這五分鐘期間測量得之平均(算術平均)數值。2.怠機模式(IdleMode)測試:將電腦開啟，開始紀錄經歷時間。開始時間為電腦開關開啟時，或是在完成系統開啟所需之登入活動的即刻。在作業系統完全上載與完成啟動並且登入後，關閉任何開啟視窗，使螢幕上呈現一個標準作業桌面或是等同之完成作業準備螢幕。在初始啟動(initialboot)或是登入之後剛好15分鐘時，設定電表開始以每秒一個讀數之間隔累積真實用電量數值五分鐘。紀錄這五分鐘期間測量得之平均(算術平均)數值。WorkingonBetterSolutions電腦系統測試3.睡眠模式(SleepMode)測試:在完成怠機狀態測量之後，使電腦進入睡眠模式。若有必要時重置(reset)電表並開始以每秒一個讀數之間隔累積真實用電量數值達五分鐘。紀錄這五分鐘期間測量得之平均(算術平均)數值。4.最大用電量(MaximumPower)測試(forWorkstations):設定電表開始以每秒一個讀數之間隔累積真實用電量數值達五分鐘，並且開始讀取測量數值。依據給系統完全施壓所需要之執行軟體次數，每次在執行SPECviewperf時也執行同樣情況下之Linkpack軟體。累積用電量數值直至SPECviewperf與所有情況皆已執行完畢。紀錄測試期間所獲得最大用電量數值。WorkingonBetterSolutions電腦系統測試WorkingonBetterSolutions電腦電源測試外接式電源供應器(ExternalPowerSupply):在評定輸出(ratedoutput)之25%、50%、75%與100%時之平均效率(AverageEfficiency)需大於規定值，且在空載(No-loadcondition)時的功率消耗需小於規定值,其規定值和電源功率的大小有關.內部電源供應器(InternalPowerSupply):在評定輸出(ratedoutput)之20%、50%與100%時之效率至少80%，且在100%評定輸出時之功率因數(PowerFactor)≥0.9.(和80Plus法規類似)WorkingonBetterSolutionsPower類產品範圍及要求Power類主要分兩種:1.SingleVoltageExternalAc-DcandAc-AcPowerSupplies(單組輸出,例如Adapter,..),小於250W.2.InternalAC/DCPowerSupplies(在產品內部,可能多組輸出.)WorkingonBetterSolutionsSingleVoltageExternalAc-DcandAc-AcPowerSupplies簡稱:EPSENERGYSTAR規範Version2.0要求(2008/11/1開始實施):1.工作狀態下的平均效率要求,須大於規定值2.輸入功率=100W的產品,100%負載時,PF=0.93.無負載狀況的功率消耗限制,須小於規定值ExternalPowerSupply規範要求WorkingonBetterSolutionsEPS規範:平均效率(Version1.1)1.工作時平均效率:在100%,75%,50%,25%輸出負載的效率,再取其算術平均數.(量出四種狀況效率再平均)WorkingonBetterSolutionsEPS規範:平均效率(Version2.0)1.StandardModels2.LowVoltageModels:outputvoltage6V,outputcurrent550mA(低壓大電流狀況下,能量損失較大,所以規範標準較鬆)WorkingonBetterSolutionsEPS規範:平均效率(Version2.0)1.範例比較:Version1.1Version2.00.75W0.36750.5020W0.75960.809575W0.840.87新標準,平均效率將更嚴格WorkingonBetterSolutionsEPS規範:功率因素PF(Version2.0)於輸出負載100%時,其PF值須=0.91.只有針對輸入功率=100W產品2.只需測試115V@60Hz的輸入狀況,230V@50Hz不需測試3.歐洲地區230V@50Hz已有CE的EN61000-3-2作電流諧波限制的規範,EnergyStar就不再對PF值來規範WorkingonBetterSolutionsEPS規範:空載功率(Version1.1)1.空載功率(No-LoadCondition):輸出端不接,所量測的輸入功率(第二階段):0.30.30.50.5WorkingonBetterSolutionsEPS規範:空載功率(Version2.0)空載功率(No-LoadCondition):輸出端不接,所量測的輸入功率1.限制0.3W的空載功率,產品的功率規定由10W-50W.範圍增加,就是更嚴苛.WorkingonBetterSolutions1.因為空載功率值較小,待測物消耗功率不穩,且有些會有操作模式切換,輸入功率則會變動(非線性操作,例:Burstmode),量測方式或儀器不適用,即會影響測試結果.2.法規(IEC62301)上提出方法有:a.平均功率法(Averagepowerapproach):使用者可設定在某段時間內,記錄其平均功率,可設時間要大於5min.b.能量累積法(Accumulatedenergyapproach):使用者可設定在某段時間內,計算所累積的能量,再除以時間以得到功率.可設時間要大於5min.累積能量須大於200倍的解析度.3.實際一般PowerMeter的量測方式,都用硬體乘法器來量測功率,並非真正的平均功率.所以建議用能量累積法來量測.測試空載功率WorkingonBetterSolutions初稿:符合80PLUSComputerPowerSupplyProgram對PCPowerSupply規範要求1.於負載20%,50%,100%時,轉換效率都需大於80%2.於負載20%,50%,100%時,功率因素PF都需大於0.9(於能源之星的規範中,只要求100%負載PF需大於0.9)好處:1.轉換效率大,節省能源2.消耗能量小,減少熱效應,延長電源壽命3.功率因素高,減少虛功,並降低對市電諧波污染InternalPower規範要求WorkingonBetterSolutions對PCPower的規格,範例如下:InternalPower:拉載電流設定OutputVoltageMaximumCurrentMaximumPowerMaximumTotalPower+12V118A+12V218A+5V15A+3.3V22A-12V0.3A3.6W+5Vsb2.5A12.5W360W145W450W所有通道相加功率總功率,或兩通道的功率互相限制,如何設定拉載20%,50%,100%的電流值?WorkingonBetterSolutions先計算總集合(Total)的減額因素(DeratingFactor):DT=450/(360+145+3.6+12.5)=0.86再計算子集合(Subgroup)的減額因素,+12V1和+12V2的子集合:Ds12-12=360/(12x18+12x18)=0.83+5V和+3.3V的子集合:Ds5-3.3=145/(5x15+3.3x22)=0.98-12V和+5Vsb並無子集合:Ds=1所以每通道於100%的拉載電流如下:(20%或50%可帶入計算)+12V1:18Ax0.86x0.83x100%=12.85A+12V2:18Ax0.86x0.83x100%=12.85A+5V:15Ax0.86x0.98x100%=12.65A+3.3V:22Ax0.86x0.98x100%=18.54A-12V:0.3Ax0.86x1x100%=0.26A+5Vsb:2.5Ax0.86x1x100%=2.15AInternalPower:拉載電流WorkingonBetterSolutions1.風扇所消耗功率,也要計算在輸入功率內2.風扇若是轉速會隨溫度或負載調整,應等輸入穩定後量測(燒機至少15分鐘,或5分鐘變化不可超過1%)3.若風扇會有週期性轉速變化或ON/OFF,則應在燒機穩定後,積分量測30分鐘,或者量測5個風扇變化週期的時間.(建議用integration能量累積法來量測功率)InternalPower:風扇WorkingonBetterSolutions儀器要求PowerMeter:a.對於用電量解析度優於1mW:▓66200的功率顯示五位數,最小解析度可顯示到0.1mW,符合需求b.在量測範圍內的可使用電流波峰因數(currentcrestfactor)為3以上▓CF=Ipk/Irms,66200的電流波峰因數為4,符合需求c.對於電流範圍的下限小於10mA▓66200電流範圍的下限為10mA,符合需求d.頻率響應(frequencyresponse)為至少3kHz▓66200頻寬為50KHz,即使當Filter=ON時,頻寬為5KHz,符合需求.WorkingonBetterSolutions儀器和環境要求e.使用可以追溯至美國國家標準與技術局(NIST)之標準進行校對▓Chroma有國家二級實驗室,可往上追溯至國家標準.有參加各國的相互承認協議.NIST是美國的國家標準實驗室,也會受到該國的評鑑機構評鑑,如A2LA評鑑.所以依據“國際實驗室認證聯盟互相承認辦法”,Chroma的66200是符合其追溯原則的.f.可以在使用者選定的時間間隔內量測準確的平均用電量(通常是利用電表內部計算來將累積用電量除以經歷時間，此為最正確方式).▓66200有提供積分模式(IntegrationMode),用能量累積法來量測功率g.對於用電量0.5W，應以95%信任度下不確定性≤0.01W之方式來進行▓針對量測精準度的要求,66202用兩個shunt分別量測大小電流,其規格是符合所需求的(細節可參考66200規格書)h.對於AC輸入電壓的失真率(THD),需要2%▓66202提供THD_V的量測功能,甚至可以依IEC62301量測規範所指定到13階的失真率,供測試者檢驗輸入AC電壓是否符合規定.WorkingonBetterSolutions1.因為空載功率值較小,待測物消耗功率不穩,且有些會有操作模式切換,輸入功率則會變動(非線性操作,例:Burstmode),量測方式或儀器不適用,即會影響測試結果.2.法規(IEC62301)上提出方法有:a.平均功率法(Averagepowerapproach):使用者可設定在某