能源常見問答集


為什麼待機功率損失是一個問題?
雖然個別裝置的待機損失看起來可能微不足道,但是如果您將家庭數和家庭中的裝置數目,以及每個裝置花在待機的時間相乘時,問題很快就會凸顯出來。據國際能源總署 (International Energy Agency) 估計,全球 5-15% 的家庭電力消耗是在待機模式中消耗掉的。在美國,每年每瓦能源的成本大約是 1 到 1.5 美元。美國勞倫斯柏克萊國家實驗室 (Lawrence Berkeley National Lab) 估計,美國家庭每年因為待機消耗所花的電費超過美金 50 億元。根據美國能源部的報告,美國每年使用的待機能源量,相當於 26 座平均規模的發電廠的發電量!

隨著家用電子產品的普及,以及具有電子控制項和功能的新家電製品數量不斷增加,此一問題也將日益突出。
哪些裝置會使用待機功率?
任何具有外接電源供應器 (或牆上電源供應器)、遙控器或時鐘顯示的裝置均需要待機功率。正確地來說,必須插入牆壁插座的所有電子產品,例如電視機、VCR、DVD、洗衣機、行動電話充電器、照明燈、無線電話和功能型行動電話、冰箱、有線電視解碼器、衛星電視解碼器、收音機、電腦、印表機、顯示器、傳真機、影印機、數據機、音頻放大器、工業控制裝置以及馬達控制器等,都需要待機功率。據估計,全球每年需要的 AC 轉 DC 電源供應器數量約為 30 到 40 億個。美國勞倫斯柏克萊國家實驗室待機功率 (Lawrence Berkeley Lab Standby Power) 網站提供了一張裝置使用的待機功率圖。
如何降低待機功耗?
高達 90% 的待機功耗是由低效的電源供應器設計和不必要的受電 (energized) 元件造成的。美國勞倫斯柏克萊國家實驗室 (Lawrence Berkeley National Lab) 估計,如果採用新設備,可能可以減少 75% 的待機功耗,而且只要 1 W 或以下的家電製品待機總功耗,即可執行幾乎所有的待機功能。只要採用改善的電源供應器技術和設計,也就是使用更聰明的切換開關模式電源供應器,來取代低效線性電源供應器,即可達到此目的。
低效線性電源供應器為何依然存在?
儘管有體積大、功率轉換效率又低等缺點,線性電源供應器卻依然非常普及,這是因為它們的製造成本非常低廉。直到目前為止,5 W 以下的切換開關模式電源供應器在成本上仍不具競爭力,而且由於產品製造商不需為電費買單,因此並沒有任何誘因,可以讓他們將節能設計列為優先考量。直到近幾年來,才有政府和環保機構開始制定待機能源政策,以獎勵或者在某些情況下強制執行節能設計。
目前的線性電源供應器技術有何缺點?
線性電源供應器因其本質非常耗電,因此又稱為「能源吸血鬼」,它使用的是十八世紀的老舊技術,因此已跟不上目前的創新技術。線性變壓器使用的是大型鐵芯,而且需要許多圈的銅線,才能將一般的 50/60 個週期的家用交流電,轉換成較安全的低壓直流電,以供應我們家電製品和電子裝置所需的電源。因此,它們變得又大又佔空間,經常會佔掉牆壁插座板或電源延長線上的兩個插座位置。此外,線性變壓器中沒有智慧元件,因此無法識別家電製品是處於待機或睡眠模式,因此也無法根據其狀態減少功率消耗。因此,它們消耗的功率遠遠超過了實際所需的瓦數。您可以試著去摸一下插在牆壁插座上的大型線性電源供應器。摸起來會很熱…這些就是浪費掉的功率!
什麼是待機功率消耗?
當 VCR、DVD 以及行動電話充電器等家電製品插入牆壁插座時,即使這些產品處於閒置狀態,仍然會消耗能源。消費者經常認為他們的家電製品電源已經關閉,但事實上該產品是處於待機狀態,因此仍會消耗功率。

例如,當您使用遙控器關閉 VCR 後,它在待機或睡眠模式中仍會繼續消耗能源,因為 VCR 內部的電源供應器仍處於開機狀態,以便為遙控接收器供電。即使遙控接收器消耗的功率微乎其微 (大約 0.1 W),但由於採用低效技術的電源供應器 (例如線性電源供應器) 不夠聰明,因此無法減少待機狀態下的功率消耗,結果往往會浪費掉數瓦的功率。這就是我們所謂的待機功率消耗。
什麼是無負載功率消耗?
無負載功率消耗是待機功率消耗的一個子集。無負載功率是指裝置在與其負載中斷連接,而且未執行任何功能時所使用的能源。例如,已插入牆壁插座,但未連接行動電話的行動電話充電器仍然會消耗功率。線性充電器即使未和行動電話連接,仍會消耗 0.8 W 到 2 W 之間的功率。
切換開關模式的電源供應器優勢何在?
第二代的電源供應器 (稱為切換開關模式電源供應器或簡稱「切換開關」) 出現於二十世紀六十年代晚期。工程師們發現,他們可以透過將交流頻率從每秒 50 或 60 個週期,提高到每秒數千個週期,來縮小變壓器的尺寸和重量,並大幅提高其效率 (降低散熱形式的能源浪費量)。
是否有既有成本競爭力又具有節能優點的電源供應器替代品存在?
Power Integrations 於 1998 年推出了一項革命性的節能電源供應器技術,稱為「EcoSmart®」。EcoSmart 技術能讓切換開關模式的電源供應器設計,在待機或未連接負載時以更高的效率運作。此外,由於採用創新的積體電路 (IC) 技術,因此使得線性變壓器可以降至 5 W 以下,最後讓切換開關設計變得更具成本競爭力。透過整合,將不再需要任何外部元件,因此可以大幅降低系統成本並提高可靠性。