EFFIZIENZSTANDARDS

für externe Netzteile


Effizienzstandards
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Fokus auf Effizienz

Die globalen rechtlichen Bedingungen zur gesetzlichen Regelung der Effizienz und Nulllast-Leistungsaufnahme externer Netzteile hat sich in den letzten zehn Jahren rapide weiterentwickelt, seit die California Energy Commission (CEC) 2004 die erste verbindliche Norm einführte. Mit der 2014-Veröffentlichung einer neuen Reihe von Anforderungen seitens des United States Department of Energy (DOE), die im Februar 2016 in Kraft traten, haben sich die Gegebenheiten erneut geändert, da die Regulierungsbehörden den eventuellen Energieverbrauch externer Netzteile weiter reduzieren. In Europa gibt es noch strengere Anforderungen, die im Moment auf freiwilliger Basis eingehalten werden, jedoch voraussichtlich ab 2018 zu festgelegten Ecodesign-Regeln werden. Um unseren Kunden zu helfen, diese sich ständig verändernden weltweiten Bestimmungen im Griff zu haben, haben wir die Energieeffizienz-Initiative in unserem gesamten Leistungsportfolio umgesetzt. Indem wir laufend die aktuellen Energieeffizienzvorschriften verfolgen, gewährleisten wir, dass sich nicht nur unsere Produkte, sondern auch die Produkte unserer Kunden in jeder Verkaufsregion in Übereinstimmung befinden.

Eine kurze Übersicht

Die folgende Informationsgrafik illustriert den Weg von der CEC 2004-Bestimmung bis zu den Standards der DoE-Level VI, die Anfang Februar 2016 in Kraft traten. Des Weiteren zeigt sie die europäischen Verhaltensnormen, die auf freiwilliger Basis laufen, doch derzeit wird geprüft, ob sie in zwei Stufen zu Ecodesign-Anforderungen werden. Die Stufe-1-Norm, die generell Level VI entspricht, soll im Laufe von 2017 vorgeschrieben sein und die verschärfte Stufe-2-Norm soll ab 2018 gelten.


Informationsgrafik mit Zeitachse der Effizienzstandards für externe Netzteile

Die obige Zeitleiste unterstreicht die Dynamik des regulatorischen Umfelds in den letzten Jahren. Da verschiedene Länder und Regionen strengere Anforderungen erlassen und von freiwilligen auf verbindliche Programme umstellen, ist es unerlässlich geworden, dass OEMs die neuesten Entwicklungen kontinuierlich verfolgen, um die Übereinstimmung zu gewährleisten und kostspielige Verzögerungen oder Geldstrafen zu vermeiden. Während viele Länder freiwillige Programme einrichten, die mit dem ersten von Energy Star etablierten internationalen Protokollsystem für Effizienzkennzeichnung übereinstimmen, haben jetzt die folgenden Länder und Regionen Vorschriften in Kraft gesetzt, die bestimmen, dass alle externen Netzteile, die über ihre Grenzen hinweg ausgeliefert werden, die spezifizierten Effizienzstufen erfüllen:


STUFE LAND
VI USA
V Europäische Union
IV Kanada

Das internationale Effizienzkennzeichnungsprotokoll definiert zwei Leistungskriterien: Nulllast-Leerlaufleistung und Stromeffizienz. Die folgende Tabelle fasst die Leistungsschwellenwerte für jede Effizienzstufe zusammen, die im Laufe der Zeit festgelegt wurden:


STUFE NULLAST-ENERGIEBEDARF DURCHSCHNITTLICHER EFFIZIENZBEDARF
I wird verwendet, wenn eines der Kriterien nicht erfüllt wird
II keine Kriterien wurden eingerichtet
III ≤10 Watt: ≤0,5 W Leerlaufleistung
10-250 Watt: ≤0,75 W Leerlaufleistung
≤1 Watt: ≥ Leistung x 0,49
1-51 Watt: ≥[0,09 x Ln(Leistung)] + 0,49
49-250 Watt: ≥84%
IV 0-250 Watt: ≤0,5 W Leerlaufleistung ≤1 Watt: ≥ Leistung x 0,50
1-51 Watt: ≥[0,09 x Ln(Leistung)] + 0,5
51-250 Watt: ≥85%
V Standardspannung AC/DC-Modelle (>6Vout)
0-49 Watt: ≤0,3 W Leerlaufleistung
50-250 Watt: ≤0,5 W Leerlaufleistung
≤1 Watt: ≥ 0,48 x Leistung + 0,140
1-49 Watt: ≥[0,0626 x Ln(Leistung)] + 0,622
50-250 Watt: ≥87%
Niederspannungs-AC/DC-Modelle (>6 Vout)
0-49 Watt: ≤0,3 W Leerlaufleistung
50-250 Watt: ≤0,5 W Leerlaufleistung
≤1 Watt: ≥ 0,497 x Leistung + 0,067
1-49 Watt: ≥[0,0750 x Ln(Leistung)] + 0,561
50-250 Watt: ≥86%
Der Begriff „Leistung“ ist die auf dem Netzteilaufkleber angegebene Leistung.

Konformität mit DoE-Level VI

Neben den verschärften Regelungen für bestehende Adapter erweitert die DoE-Level VI den Produktbereich, der unter die Norm fällt. Geregelte Produkte umfassen jetzt:

  • Externe Mehrspannungs-Netzteile
  • Produkte mit Leistungspegeln über 250 Watt

Die folgende Tabelle fasst die Leistungsschwellenwerte zusammen:

Externes Einzelspannungs-AC/DC-Netzteil, Basis-Spannung
Aufkleber der Ausgangsleistung (Pout) Minimale mittlere Effizienz im aktiven Modus
(als Dezimalzahl ausgedrückt)
Maximale Leistung im Leerlaufmodus (W)
Pout ≤ 1 W ≥ 0,5 x Pout + 0,16 ≤ 0,100
1 W < Pout ≤ 49 W ≥ 0,071 x ln(Pout) - 0,0014 x Pout + 0,67 ≤ 0,100
49 W < Pout ≤ 250 W ≥ 0,880 ≤ 0,210
Pout > 250 W ≥ 0,875 ≤ 0,500

Externes Einzelspannungs-AC/DC-Netzteil, Niederspannung
Aufkleber der Ausgangsleistung (Pout) Minimale mittlere Effizienz im aktiven Modus
(als Dezimalzahl ausgedrückt)
Maximale Leistung im Leerlaufmodus (W)
Pout ≤ 1 W ≥ 0,517 x Pout + 0,087 ≤ 0,100
1 W < Pout ≤ 49 W ≥ 0,0834 x ln(Pout) - 0,0014 x Pout + 0,609 ≤ 0,100
49 W < Pout ≤ 250 W ≥ 0,870 ≤ 0,210
Pout > 250 W ≥ 0,875 ≤ 0,500

Externes Einzelspannungs-AC/AC-Netzteil, Basis-Spannung
Aufkleber der Ausgangsleistung (Pout) Minimale mittlere Effizienz im aktiven Modus
(als Dezimalzahl ausgedrückt)
Maximale Leistung im Leerlaufmodus (W)
Pout ≤ 1 W ≥ 0,5 x Pout + 0,16 ≤ 0,210
1 W < Pout ≤ 49 W ≥ 0,071 x ln(Pout) - 0,0014 x Pout + 0,67 ≤ 0,210
49 W < Pout ≤ 250 W ≥ 0,880 ≤ 0,210
Pout > 250 W ≥ 0,875 ≤ 0,500

Externes Einzelspannungs-AC/AC-Netzteil, Niederspannung
Aufkleber der Ausgangsleistung (Pout) Minimale mittlere Effizienz im aktiven Modus
(als Dezimalzahl ausgedrückt)
Maximale Leistung im Leerlaufmodus (W)
Pout ≤ 1 W ≥ 0,517 x Pout + 0,087 ≤ 0,210
1 W < Pout ≤ 49 W ≥ 0,0834 x ln(Pout) - 0,0014 x Pout + 0,609 ≤ 0,210
49 W < Pout ≤ 250 W ≥ 0,870 ≤ 0,210
Pout > 250 W ≥ 0,875 ≤ 0,500

Externer Mehrspannungsnetzteil
Aufkleber der Ausgangsleistung (Pout) Minimale mittlere Effizienz im aktiven Modus
(als Dezimalzahl ausgedrückt)
Maximale Leistung im Leerlaufmodus (W)
Pout ≤ 1 W ≥ 0,497 x Pout + 0,067 ≤ 0,300
1 W < Pout ≤ 49 W ≥ 0,075 x ln(Pout) + 0,561 ≤ 0,300
Pout > 49 W ≥ 0,860 ≤ 0,300

Ausnahmen


Die Stufe-VI-Anordnung definiert Ausnahmen für EPS-Produkte. Die EPS-Standards zum Direktbetrieb gelten in den folgenden Umständen nicht:

Es handelt sich um ein Gerät, das die Registrierung und Zulassung als Medizinprodukt gemäß § 360c, Titel 21 erfordert.
ODER
Ein externes Direktbetriebs-AC/DC-Netzteil mit einer Ausgangsspannung laut Typenschild von weniger als 3 V und einem Ausgangsstrom laut Typenschild von mindestens 1.000 mA. Es lädt den Akku eines vollständig oder hauptsächlich motorbetriebenen Produkts.

EU-CoC- und Ecodesign-Anforderungen

Die Europäische Union veröffentlichte den Verhaltenskodex für Energieeffizienz externer Netzteile, Version 5 im Oktober 2013. Tier 1 gleicht quasi die EU an die DoE-Level VI an (nachfolgend wird auf die Unterschiede hingewiesen) und gilt ab Januar 2014 auf freiwilliger Basis, etwa zwei Jahre vor Level VI. Der Erlass als EU-Ecodesign-Regel wird voraussichtlich ab2017 gelten. Die strengeren Anforderungen nach Stufe 2 traten ab Januar 2016 auf freiwilliger Basis in Kraft und werden voraussichtlich ab 2018 als Ecodesign-Regel gelten.

Der Hauptunterschied zwischen den CoC-Anforderungen und der Stufe VI ist die neue 10-%-Last-Maßregel, die bei einer Unterlastbedingung (bei der die meisten Arten von Netzteilen bekanntermaßen ineffizient sind) Effizienzanforderungen stellt. Anzumerken ist, dass CoC nicht zwischen externen Netzteilen mit direktem und indirektem Betrieb unterscheidet. CoC Tier 1 enthält die neue 10-%-Last-Maßregel, doch die Leerlauf- und Aktivbetriebslimits sind weniger streng als DoE-Stufe VI.

Bei wichtigen Klassen von Netzteilen, die von Level VI vorgeschrieben sind, d. h. bei Ausgangsleistungen von ≤49 W und 49 W < Pout ≤ 250 W, strafft CoC Stufe2 die Leerlauf- und Aktivbetriebs-Stromverbrauchlimits noch weiter und erstreckt sich sowohl auf Normspannungs- als auch auf Niedrigspannungsadapter. Die nachfolgende Tabelle gibt die zusätzlichen Anforderungen von Stufe 2 an.

Externe CoC-Stufe-1-Einzelspannungs-AC/DC-Netzteil, Basis-Spannung
Aufkleber der Ausgangsleistung (Pout) Minimale mittlere Effizienz im aktiven Modus
(als Dezimalzahl ausgedrückt)
10% Last, mittlere Effizienz im aktiven Modus
(als Dezimalzahl ausgedrückt)
Maximale Leistung im Leerlaufmodus (W)
0,3 W ≤ Pout < 1 W ≥ 0,50 x Pout +0,146 ≥ 0,50 x Pout +0,046 ≤ 0,150
1 W < Pout ≤ 49 W ≥ 0,0626 x ln(Pout) + 0,646 ≥ 0,0626 x ln(Pout) + 0,546 ≤ 0,150
49 W < Pout ≤ 250 W ≥ 0,890 ≥ 0,790 ≤ 0,250
Pout > 250 W Nicht zutreffend Nicht zutreffend Nicht zutreffend

Externes CoC-Tier-1-Einzelspannungs-AC/DC-Netzteil, Niedrigspannung
Aufkleber der Ausgangsleistung (Pout) Minimale mittlere Effizienz im aktiven Modus
(als Dezimalzahl ausgedrückt)
10% Last, mittlere Effizienz im aktiven Modus
(als Dezimalzahl ausgedrückt)
Maximale Leistung im Leerlaufmodus (W)
0,3 W ≤ Pout < 1 W ≥ 0,50 x Pout +0,086 ≥ 0,50 x Pout ≤ 0,150
1 W < Pout ≤ 49 W ≥ 0,0755 x ln(Pout) + 0,586 ≥ 0,072 x ln(Pout) + 0,50 ≤ 0,150
49 W < Pout ≤ 250 W ≥ 0,880 ≥ 0,780 ≤ 0,250
Pout > 250 W Nicht zutreffend Nicht zutreffend Nicht zutreffend

Externe CoC-Stufe-2-Einzelspannungs-AC/DC-Netzteil, Basis-Spannung
Aufkleber der Ausgangsleistung (Pout) Minimale mittlere Effizienz im aktiven Modus
(als Dezimalzahl ausgedrückt)
10% Last, mittlere Effizienz im aktiven Modus
(als Dezimalzahl ausgedrückt)
Maximale Leistung im Leerlaufmodus (W)
0,3 W ≤ Pout ≤ 1 W ≥ 0,50 x Pout + 0,169 ≥ 0,50 x Pout + 0,060 ≤ 0,075
1 W < Pout ≤ 49 W ≥ 0,071 x ln(Pout) - 0,00115 x Pout + 0,670 ≥ 0,071 x ln(Pout) - 0,00115 x Pout + 0,570 ≤ 0,075
49 W < Pout ≤ 250 W ≥ 0,890 ≥ 0,790 ≤ 0,150
Pout > 250 W Nicht zutreffend Nicht zutreffend Nicht zutreffend

Externes CoC-Stufe-2-Einzelspannungs-AC/DC-Netzteil, Niedrigspannung
Aufkleber der Ausgangsleistung (Pout) Minimale mittlere Effizienz im aktiven Modus
(als Dezimalzahl ausgedrückt)
10% Last, mittlere Effizienz im aktiven Modus
(als Dezimalzahl ausgedrückt)
Maximale Leistung im Leerlaufmodus (W)
0,3 W ≤ Pout ≤ 1 W ≥ 0,517 x Pout + 0,091 ≥ 0,517 x Pout ≤ 0,075
1 W < Pout ≤ 49 W ≥ 0,0834 x ln(Pout) - 0,0011 x Pout + 0,609 ≥ 0,071 x ln(Pout) - 0,00127 x Pout + 0,518 ≤ 0,075
49 W < Pout ≤ 250 W ≥ 0,880 ≥ 0,780 ≤ 0,150
Pout > 250 W Nicht zutreffend Nicht zutreffend Nicht zutreffend

Externe AC/DC-Netzteile

CUI ist der Umsetzung der neuesten energiesparenden Technologien für unsere externen Netzteile verpflichtet, um den steigenden Anforderungen des Marktes zu begegnen und alle aktuellen und zukünftigen Vorschriften einzuhalten. Ab Ende 2014 begann CUI mit der Einführung eines umfassenden, DoE-Level-VI-konformen Adapter-Portfolios, damit unsere Kunden im sich schnell entwickelnden Energieumfeld immer einen Schritt voraus bleiben. Seither hat sich CUI darum bemüht, dass der Großteil des Adaptersortiments nicht nur den DoE-Stufe-VI-Normen, sondern auch den CoC-Tier-2-Normen entspricht.

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