彭莉 李志豪 朱軍 蔣建平

EuP指令并不是針對產(chǎn)品要求的指令，而只是一個框架指令。歐盟按照這一指令中的相關規(guī)定，制定進一步的有關產(chǎn)品要求的指令，稱作“實施措施（implementing measures）”。歐盟于2009年3月31日批準通過了電視機生態(tài)設計要求的實施措施草案，本文擬對該實施措施進行分析研究。

1 產(chǎn)生背景

電視機是重要的耗電消費類電子產(chǎn)品。隨著電視技術(shù)的不斷發(fā)展，CRT電視逐步被LCD、PDP等平板電視所取代，電視機尺寸越來越大，再加上數(shù)字處理、hi-fi等新功能，電視機的開機模式能耗隨之提高。通常電視機的開機能耗與其尺寸密切相關，如小尺寸（70cm）電視能耗在80～114W，中尺寸（114.4cm）在 195～328W，而大尺寸（134.6cm）電視在342～450W。大尺寸平板電視在給人們帶來更好視覺享受的同時，其高能耗也加重了消費者的負擔。平板電視銷量的持續(xù)走高、屏幕平均尺寸的增大、每個家庭擁有電視機數(shù)量的增加、每天使用時間的增加，使得近幾年來電視機的耗電量在整個家庭用能產(chǎn)品耗電量的比重不斷加大。

根據(jù)澳大利亞一項對家庭用能產(chǎn)品的能耗的研究，如果不采取任何措施（MEPS和能效標簽），澳大利亞電視機的能耗預計將從2008年的15PJ增加到2020年的45PJ，超過照明設備（25PJ）、電冰箱（24PJ）和信息技術(shù)設備（15PJ），居2020年澳大利亞家庭用能產(chǎn)品耗電量的首位。為此，歐盟、美國、澳大利亞、日本、中國紛紛加速制定措施降低電視機能耗，以遏制電視機能耗急劇增加的趨勢。

對于歐盟，2007年，歐共體內(nèi)與電視機相關的電能消耗為60TWh（太瓦時），相當于24Mt（兆噸）二氧化碳的排放。如果不采取任何措施，預計到2020年其電能消耗會增至132TWh。為此，歐盟于2009年3月31日批準通過了電視機生態(tài)設計要求的實施措施草案，并于2009年5月5日發(fā)布WTO／TBT 通報（G／TBT／N／EEC／271）。2009年7月23日，歐盟委員會在其官方公報（OJ）第42～52頁公布了《委員會條例（EC）No 642／2009，就電視機生態(tài)設計要求，執(zhí)行歐洲議會與理事會指令2005／32／EC》，該條例在OJ上公布的第20天開始正式生效。預計到2020年，將節(jié)約28TWh的電力消耗。

2 主要內(nèi)容

本條例共有8個條款以及4個附件，對電視機的生態(tài)設計要求、測量方法、驗證程序等進行了詳細規(guī)定，適用于電視機及其監(jiān)視器。生態(tài)設計要求主要包括開機能耗、待機／關機能耗、峰值亮度比、初始激活中的家庭模式以及制造商應提供的信息要求。

2.1 定義

開機模式指電視機連接于電源并且產(chǎn)生聲音和圖像的狀態(tài)。家庭模式指制造商建議的正常家庭使用的電視機配置。待機與關機模式的定義與待機與關機實施條例1275／2008相同，即待機模式包括重新激活和信息／狀態(tài)顯示兩種情況；關機模式指設備連接到主電源但不提供任何功能的狀態(tài)，包括僅提供關機模式指示，或僅提供保證歐盟EMC指令要求的功能的狀態(tài)。

2.2 開機能耗

電視機開機模式能耗不能超過表1所示的限值（W）：

表1 歐盟實施措施中對于電視機開機模式能耗的限值（W）

其中A指可視屏面積，單位為dm2（平方分米）。全高清（Full High Definition，F(xiàn)HD）分辨率指分辨率至少為1920×1080像素。

2.3 待機與關機能耗

本條例提出了比待機與關機實施條例1275／2008更為嚴格的要求。它將關機待機能耗要求的第二階段要求提前了一年多實施，同時要求一般情況下的關機能耗不超過0.3W，嚴于1275／2008中規(guī)定的0.5W。

（1）2010年1月7日起

a.關機能耗1W

b.待機能耗

僅提供重新激活功能1W；

提供信息或狀態(tài)顯示功能2W。

c.電視機在連接到主電源時，應具有關機和／或待機模式，和／或不超過關機和待機模式能耗要求的其他模式。

（2）從2011年8月20日開始

a.關機能耗

一般關機能耗0.3W；

對于帶有易視開關的電視機（當該開關打到關位置時，電視機的能耗不超過0.01W），關機能耗0.5W。

b.待機能耗

僅提供重新激活功能時，待機能耗0.5W；

提供信息或狀態(tài)顯示功能時，待機能耗1W。

c.電視機在連接到主電源時，應具有關機和／或待機模式，和／或不超過關機和待機模式能耗要求的其他模式；

d.自動斷電功能

電視機應提供以下功能：

開機模式在用戶最后相互作用和／或改變頻道后4h內(nèi)，自動轉(zhuǎn)化為待機、關機或不超過其能耗要求的其他狀態(tài)；

電視機自動開機模式轉(zhuǎn)為適用狀態(tài)／模式前顯示警告信息，并且該功能設為缺省設置。

e.對于由顯示器、一個或多個調(diào)諧器／接收器以及作為單獨部件的可選的用于數(shù)據(jù)存儲和／或顯示附加功能（如DVD、HDD或VCR）組成的電視機，對于顯示器和單獨部件分別適用a～d的要求。

2.4 家庭模式

從2010年8月20日開始，初始激活時帶有初始設定菜單（forced menu）的電視機應在初始設定菜單中提供“家庭模式”。這里的初始設定菜單指制造商預先設定的一套電視設置，用戶必須在初始激活時選擇該特殊設置。如果用戶在初始激活時選擇了“家庭模式”以外的模式，應激活第二次選擇程序來確定該選擇。

2.5 峰值亮度比（peak luminance ratio）

從2010年8月20日開始：

對于不帶初始設定菜單的電視機，制造商交貨時電視機在開機狀態(tài)的峰值亮度不應小于電視機所提供最亮開機狀態(tài)的峰值亮度的65%；

對于帶有初始設定菜單的電視機，家庭模式狀態(tài)下的峰值亮度不應小于電視機所提供最亮開機狀態(tài)的峰值亮度的65%。

2.6 制造商應提供的信息

（1）在合格評定中的技術(shù)文件應包含以下內(nèi)容：

a.測量的試驗參數(shù)

環(huán)境溫度；

測試電壓（V）和頻率（Hz）；

音頻視頻測試信號的輸入端口；

使用儀器的信息和文件，電氣檢測使用的裝置和電路。

b.開機模式

能耗值（W）：不超過10W 時精確到小數(shù)點1位數(shù)，超過10W精確到個位數(shù)；

代表典型廣播電視內(nèi)容的動態(tài)廣播內(nèi)容視頻信號的特性；

能耗達到穩(wěn)定狀態(tài)的步驟順序；

概率論課程緊密聯(lián)系實踐的特點決定了在教學過程中開設實驗課的可行性,受到參考文獻[5]和[6]中遞進式教學方法的啟發(fā),本文希望通過對概率輪課程中實驗課的設計,來輔助理論教學,將教學過程中難以理解的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為直觀的、易于理解的內(nèi)容。學生通過簡單易學的數(shù)學軟件,自己設置參數(shù)并完成實驗,從而深刻領會概率論的基本思想,逐步提高實踐能力。

家庭模式的峰值亮度與最亮開機模式狀態(tài)下的峰值亮度之比（%）；

測量用調(diào)諧器相關特性的描述（電視監(jiān)視器除外）。

c.對于每一個待機和／或關機模式

能耗值（W），精確到小數(shù)點2位數(shù)；

使用的測量方法；

模式的選擇和程序的描述；

電視機自動轉(zhuǎn)換模式時達到目標模式的事件序列。

d.自動斷電

從開機狀態(tài)到電視機自動轉(zhuǎn)換為待機、關機或其他不超過功耗要求的模式的持續(xù)時間。

e.有害物質(zhì)

電視機含有汞的含量（X.Xmg）或鉛的存在。

（2）從2010年8月20日開始：

在公開網(wǎng)站上公布以下信息：

開機能耗值（W），不超過100W 精確到小數(shù)點1位數(shù)，超過100W精確到個位數(shù)；

待機和／或關機能耗值（W），精確到小數(shù)點2位數(shù)；

對于不帶初始設定菜單的電視，電視開機狀態(tài)下的峰值亮度與最亮開機狀態(tài)下峰值亮度的比率（%）；

對于帶初始設定菜單的電視，電視開機狀態(tài)下的峰值亮度與最亮開機狀態(tài)下峰值亮度的比率（%）；

電視機含有汞的含量（X.Xmg）或鉛的存在。

2.7 本條例與其他指令和法規(guī)的關系

產(chǎn)品生產(chǎn)階段和廢棄階段有害物質(zhì)的控制應滿足RoHS指令（2002／95／EC）的要求；

廢棄物的回收要求應滿足WEEE指令（2002／96／EC）的要求；

因為電視機的技術(shù)可使電視機在更短的時間內(nèi)達到待機和關機能耗要求，待機與關機實施條例1275／2008不再適用于電視機。

3 各國電視機要求比對分析

3.1 國際標準

有關電視機能耗測量的國際標準主要有：

待機能耗：IEC 62301：2005（第1 版）《家用電器——待機能耗的測量》；

開機能耗：IEC 62087：2008（第2版）《音視頻設備能耗的測量方法》。

各國對于電視機的能耗測量基本上都是基于以上兩份國際標準。

3.2 美國

（1）“能源之星”計劃

美國“能源之星”對于電視機的現(xiàn)行標準為3.0版本，該版標準已于2008年11月生效。

表2給出了3.0版標準對于第一階段電視機的開機能耗最大值：

表2 “能源之星”3.0版電視機標準規(guī)定的開機能耗的最大值（W）

此外，3.0版標準對帶有自動亮度控制的電視機的開機能耗、帶有外部電源的電視產(chǎn)品、待機狀態(tài)能耗、年耗電量以及提供給用戶的信息要求進行了規(guī)定。其中，待機能耗不大于1W，并且基于每天開機5h、待機19h的假定計算出估計的年耗電量（kWh）。

目前“能源之星”電視機新版標準的制定工作已于2009年初啟動，并于2009年7月20日發(fā)布了4.0和5.0版的最終標準草案。新版草案與現(xiàn)行3.0版的主要區(qū)別在于：

增加了開機模式能耗要求（見表3）；

增加了峰值亮度比要求，并在第4部分“測試方法”中增加了亮度測量要求；

增加了對于下載獲取模式（Download Acquisition Mode，DAM）的要求；

取消“顯示能源管理信號”（Display Power Management Signaling，DPMS）要求，但在5.0 版中要求帶有計算機功能的電視機對于VGA和DVI連接器應提供該信號；

開機模式能耗測量增加引用CEA-2037《電視機平均能耗的確定》標準。

表3 “能源之星”新版（4.0與5.0版）電視機標準草案規(guī)定的開機能耗的最大值（W）

值得一提的是，新版標準草案中對電視機的亮度提出了要求。電視機的能耗取決于內(nèi)容和設置（比如亮度）。理想情況下，產(chǎn)品應在家庭中觀看的模式下進行測試，檢測其是否符合要求。如果制造商為了符合能耗要求而將“家庭模式”調(diào)為較低的亮度，消費者在使用過程中會將亮度由出廠設置（證明合格的模式）調(diào)高為更亮（更耗電）的模式。因此，有必要限制用來證明合格的“家庭模式”與最亮的“零售模式”亮度之間的差異。新版標準草案要求“家庭模式”或缺省出廠模式的峰值亮度與“零售模式”或最亮的可選預置模式的峰值亮度之比不小于65%，與歐盟的規(guī)定相同。

此外，新標準草案增加了對下載獲取模式（DAM）的要求。下載獲取模式為產(chǎn)品連接于電網(wǎng)電源，但不產(chǎn)生聲音或圖像，通過電子節(jié)目指南（electronic programming guide，EPG）使用的特定程序主動下載頻道目錄信息，監(jiān)控緊急信息／通信，和／或其他通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的交流信息。該模式下的能耗通常大于休眠（待機）模式能耗，小于開機模式能耗。標準草案要求下載獲取模式下產(chǎn)品額外最大容許值為0.08kWh 每天（4.0 版）和0.02kWh每天（5.0版）。

（2）《加州電器效率法規(guī)》

2008年12月，CEC提交討論的有關電視機能效標準（修訂《加州電器效率法規(guī)》）的法規(guī)草案中，對電視機的開機能耗提出了最大限值要求，A為屏幕面積（平方英寸）：

第一階段（2011年1月1日生效）：Pmax＝0.20×A＋32；

第二階段（2013年1月1日生效）：Pmax＝0.12×A ＋25。

其中第一階段的開機能耗要求與電視機的“能源之星”3.0版標準高清電視在屏幕面積小于680inch時的要求相同。

3.3 澳大利亞

目前澳大利亞對電視機僅為自愿性能效標簽要求，將于2009年10月推出強制性最低能源性能標準（MEPS）和能效標簽。

澳洲對于電視機的最低能源性能標準（MEPS）要求如下（提案）：

（1）第一階段：到2009年10月1日

TVannual 127.75＋0.1825×A

其中TVannual為電視機年耗電量，單位為kWh；A為電視機可視屏面積，單位為cm2。

（2）第二階段：到2012年10月1日

TVannual 90.1＋0.1288×A

MEPS（3星級）＝81.8＋0.1186×A

MEPS（4星級）＝65.4＋0.0934×A

具體第二階段需要達到3星級還是4星級尚在討論。

3.4 日本

日本“領跑者”（Top Runner）計劃中的電視機標準，規(guī)定了每臺電視機每天工作4.5h和待機19.5h的能耗值（kW／h）的計算公式為：E＝A×S＋B，S為電視機尺寸（英寸），系數(shù)A和B 對于不同類型、縱橫比、分辨率、功能取不同的值。

3.5 中國

現(xiàn)行能效標準GB 12021.7—2005《彩色電視廣播接收機能效限定值及節(jié)能評價值》規(guī)定了CRT彩電的待機功率和能效指數(shù)（EEI）的限定值（準入值）和節(jié)能值。2009年3月后，待機功率不大于5W，節(jié)能評價值為1W；EEI小于等于1.0，節(jié)能值為0.75。其中EEI＝E／ER，E為標準測試條件下24h的實測耗電量，ER為24h耗電量的基準值，單位為 W·h。E和ER為在開機、主動待機、被動待機和關機四種狀態(tài)下功率（測量或基準）與處于該狀態(tài)時間的乘積之和。

目前我國正在制定針對平板電視（LCD和PDP）的能效標準。在2009年3月23日的標準草案中，能效指數(shù)EEI＝Eff／Effref，開機能耗限定值EEI＝0.6，節(jié)能評價值EEI＝1.0。對于LCD電視，Effref＝1.10Cd／W（坎德拉／瓦）；對于PDP電視，如果為全高清電視（分辨率至少為1920×1080 像素），Effref＝ 0.32Cd／W，否 則Effref＝0.45Cd／W。平板電視的能源效率Eff＝（L×S）／（Pk－Ps），決定于測量的開機能耗和平均亮度。其中Pk為開機狀態(tài)能耗（W），Ps為信號處理能耗（10／17W），L為屏幕平均亮度（Cd／m2），S 為屏幕有效發(fā)光面積（m）。不同于其他國家將開機能耗限值定義為與屏幕面積S的線性關系，我國能效標準引入了平均亮度的概念，并通過測量開機能耗和平均亮度來確定其能源效率Eff。此外，對于待機能耗，法規(guī)規(guī)定2012年1月1日之前，待機能耗不大于1W，2012年1月1日之后，待機能耗不大于0.5W。

3.6 小結(jié)

綜合上述，各國對電視機的能耗要求主要表現(xiàn)為開機能耗、待機／關機能耗限值以及峰值亮度比，下面從這三方面對各國的要求進行比對分析。

（1）開機能耗限值

表4總結(jié)了歐盟、美國“能源之星”、美國加州以及澳大利亞對于電視機開機能耗限值，其中A為可視屏幕面積（cm2）。顯然，美國能源之星3.0版在480線時的最大值與加州提案第二階段的最大值相同（表達式相同）。

表4 歐盟、美國和澳大利亞對于電視機開機能耗的最大限值（W）

從表4可以看出，在第一階段，澳洲的要求最為寬松，其次為歐盟，然后為美國能源之星（＞480線），美國加州的最為嚴格。到第二階段，最大限值的嚴格程度（從寬松到嚴格）仍為澳洲、歐盟、能源之星／加州，能源之星與加州的要求相同，但是澳洲與歐盟的差距變小了，且兩者與能源之星和加州的差距加大了。

（2）待機能耗限值

中國的平板標準草案與歐盟類似，較為嚴格，美國和澳大利亞皆使用國際上通行的1W目標。

（3）峰值亮度比

歐盟和美國“能源之星”皆規(guī)定為65%。