因應節能環保要求的電腦電源應用趨勢

交換式電源的功耗要求越來越嚴苛(Leadshine)

為減緩溫室效應可能帶來的負面影響，順手節能與善用各種節能、減碳手段，已成為全民運動，但光是靠手動的方式能減緩能源消耗的速度相對有限，唯有針對必須24小時/7天長時間運轉的辦公設備，提出更有效的能源轉換方式，其節能效益會比落實隨手關燈這類省電觀念的環保效益高更多，若能搭配環保概念同時進行，其節能成果將會更為顯著...

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「節能」的觀念，目前在全球暖化環保議題不斷持續強化使用者的基本概念，不只是需要做到隨手關燈、日常活動的節能減碳，其實電子設備在我們不注意的時候如「待機」、「低負載」或「高負載」狀態下的能源使用效率，若不加以關注，正在隨著時間一滴一點緩緩流失、浪費能源中，而這個浪費的狀況對於實務的商業運轉則一點效益都沒有，甚至在機器空轉造成的設備廢熱、零組件老化維修... 所衍生的額外如空調、維修成本，都會造成無謂的浪費。

尤其在電腦設備或網通設備中必備的交換式電源供應器，若仍是採用舊型設計，電源供應器在低負載與高負載的能源轉換效率表現並無法達到新標準，甚至是設備未用時的節能調節設定與能源轉換效率，都會影響整體的電源使用效能。

電源只要轉換必有損失

而在電子設備應用中，目前主要的相關設備由於數位電子電路的運作需求，極大多數都是採小電力的DC直流驅動PCB板上的相關電路，而一般我們自電源插座取得的電源，為求高效能傳輸電力減少浪費，大多採交流方式傳送，而我們的電子設備要能正確運轉，就必須經有交流AC轉直流DC的轉換過程，而此間的能源轉換，則透過交換式電源進行，實際上不管效率多高的轉換設備，只要能源經過轉換，或多或少都會產生能源轉換損失。

除了電腦設備，我們使用的燈具、螢幕、電視、網路設備…，這類電子裝置也因本身電源電路設計限制，讓平日只要連接市電，不管開不開啟電源，其消耗電力均默默的耗損中，若加計能源的應用效率低下問題，電子產品所產生的能源消耗與不效率行為，都相當嚴重，使用者與產品開發者不得不重視這個問題。

電腦設備的能源規範日趨嚴苛

電腦設備中的電源供應器，雖肩負整個系統的能源轉換重責，但電源供應器本身也是個能源損耗的重點零組件！其消耗能量的方式是把損耗的能量變成熱逸散，但此路徑不但是造成能源不必要消耗外，熱源積聚設備中也會造成系統必須強制限制系統效能，以避免系統過熱，或是系統透過強制風扇氣冷去改善積聚內部的熱，但強制散熱也必須電力驅動散熱器，此外，即便機體內的熱順利排出，也會造成設備周遭環境的環境溫度上揚，影響空調效能，能源消耗的衍生問題並無法一一解決，必須從根本改善電源供應器的能源轉換效率。

目前針對交換式電源供應器，有提出80PLUS銀級規範要求，此代表ATX電源在額定輸出功率20%、50%、100%三種負載條件下，能源轉換效率分別要求必須達到85%、88%、85%等效輸出能源以上，才算合格。而80PLUS規範也只是朝向提升電源供應器轉換效率的一個過渡規範，2010年7月即將生效的新目標更進一步將能源轉換效率要求提升至87%、90%、87%更高水準，讓整體電源供應器的電源轉換損失，更進一步壓縮損失至少在13%以下。

除了80PLUS的要求外，歐盟則提出EuP指令，呼應全球性的環保要求。所謂的歐盟 EuP指令規範，其實是要求電子設備在電源設計必須連同「待機」功耗也必須一併考量，以80PLUS為例，是將要求著眼於實際運行的輸出功率轉換最佳化設計目標，EuP則是進一步要求連機器睡眠、待機的狀態，也必須將電力儘可能壓低，但目前多數設備要求自睡眠模式必須能運行快速喚醒，喚醒過程必須在極短時間進入全速運作模式，多數的設計方式為了達到快速喚醒系統的要求，自然不能讓系統進入極低功耗的深度睡眠模式，可能僅停留於淺層睡眠而步關閉I/O或是晶片組的狀態，但如此一來即會影響待機的功耗問題。

以EuP指令規範來看網通設備、電腦設備或電器設備設計，會發現在未針對EuP考量的設備，多數的能源消耗均來自未使用設備的待機模式，可觀的電力消耗就是這樣整天一點一點的浪費，目前能源之星的規範要求待機功耗不能超過1W，未來將進一步提高功耗限制必須在0.3W以下。

能源規範要求繁複且日趨嚴苛

國際規範單位或機構已有多種裝置規範釋出，除了美國80PLUS、能源之星外，也有日本的Top Runner，而著重環保要求的歐盟EuP？能效行為準則(COC)，亦針對能源效率進行規範，限制產品設計或生產業者，必須開發能使用更少電能(更高效率)的電器設備，以減少相關能源浪費情形。

而除了桌上型電腦的交換式電源供應器，筆記型電腦所使用的交換式電源變壓器，也是新能源規範的要求重點，例如，能源之星2.0規格的要求中，只要電源供應器的輸出電功率大於49W，該款電源供應器就必須具超過87%的能源轉換效率才算合格，至於變壓器本身在待機的消耗亦不可超過500mW(功率因數不能低於0.9)。

為產品導入節能設計方案，已是企業善盡責任、新產品開發出口的必要手段，尤其是驗證取得規範，才能銷往國外，而相關的環保規範、指令已經提出一個最低的設備改善要求，若已是線上的設備器材，也必須重新考量輕不同負載狀況下的能源效率都必須達到一定水準。