| 标准编号 | GB 20943-2025 (GB20943-2025) | | 中文名称 | 交流-直流和交流-交流电源能效限定值及能效等级 | | 英文名称 | Minimum allowable values of energy efficiency and energy efficiency grades for AC-DC and AC-AC power supplies | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | F01 | | 国际标准分类 | 27.010 | | 字数估计 | 22,267 | | 发布日期 | 2025-01-24 | | 实施日期 | 2027-02-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB 20943-2025: 交流-直流和交流-交流电源能效限定值及能效等级
ICS 27.010
CCSF01
中华人民共和国国家标准
代替GB 20943-2013
交流-直流和交流-交流
电源能效限定值及能效等级
AC-DCandAC-ACpowersupplies
2025-01-24发布
2027-02-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 技术要求 2
5 试验方法 6
附录A(规范性) 外部电源平均效率、空载有功功率和功率因数测试方法 7
附录B(规范性) 多路输出式外部电源负载组合方法 10
附录C(资料性) 多路输出式外部电源负载组合示例说明 11
附录D(规范性) 嵌入式电源工作效率和功率因数值测试方法 14
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件代替GB 20943-2013《单路输出式交流-直流和交流-交流外部电源能效限定值及节能评价
值》,与GB 20943-2013相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了适用范围(见第1章,2013年版的第1章);
b) 更改了“单路输出式外部电源”术语和定义,增加了“外部电源”“可调电压单路输出式外部电
源”“多路输出式外部电源”“嵌入式电源”“嵌入式电源能效限定值”定义,删除了“外部电源节
能评价值”定义(见第3章,2013年版的第3章);
c) 增加了单路输出式外部电源、可调电压单路输出式外部电源、多路输出式外部电源和嵌入式电
源能效等级(见第4章);
d) 更改了单路输出式外部电源能效限定值;增加了可调电压单路输出式外部电源、多路输出式外
部电源和嵌入式电源能效限定值(见第4章,2013年版的第4章);
e) 删除了“节能评价值”(见2013年版的4.2);
f) 删除了“检验规则”(见2013年版的第6章);
g) 更改了附录A“外部电源平均效率、空载有功功率和功率因数测试方法”(见附录A,2013年版
的附录A);
h) 增加了附录B“多路输出式外部电源负载组合方法”(见附录B);
i) 增加了附录D“嵌入式电源工作效率和功率因数值测试方法”(见附录D)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由国家标准化管理委员会提出并归口。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
---2007年首次发布为GB 20943-2007,2013年第一次修订;
---本次为第二次修订。
交流-直流和交流-交流
电源能效限定值及能效等级
1 范围
本文件规定了在220V、50Hz供电条件下将交流电压转换为低压直流(不大于60V)或低压交流
(不大于42.4V)输出电压的电源(以下简称产品)的能效等级和能效限定值,描述了相应试验方法。
本文件适用于:
a) 额定输出功率不大于500W的外部电源和额定输出功率不大于27.5kW 的微型计算机和服
务器用嵌入式电源;
b) 带通用串行总线(USB)端口电源适配器的延长线插座、墙壁式插座和转换器的电源部分。
本文件不适用于除b)之外的以外部电源为辅助功能的组合式产品、带电池的组合式产品(含给独
立电池充电的产品)、带无线充电功能的外部电源、以太网供电(POE)外部电源,也不适用于给工业用
设备、交通工具、医疗器械供电的产品。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
外部电源 externalpowersupply
电源适配器 adapter
将交流电网电压转换为直流或者交流电压,通过电线、电缆或其他接口与用电产品相连接,使用时
提供一个或多个直流或者交流输出电压的产品。
注:电源可独立使用,不固定安装于用电产品上,与用电产品完全分离。
3.2
每次使用时只提供一个直流或者交流输出电压的外部电源。
注:标称输出电压小于6V且标称输出电流大于或者等于550mA的为低电压单路输出式外部电源,除低电压以外
的为基本电压单路输出式外部电源。
3.3
通过单口协议等方式实现输出电压可调,且每次使用时只提供一个直流或者交流输出电压的外部
电源。
3.4
通过多路电线、电缆或多个输出端口与用电产品相连接,使用时,能同时提供多个直流或者交流输
出电压的外部电源。
3.5
嵌入式电源 internalpowersupply
通过输出连接器与使用其供电的设备或组件等进行连接,并共同安装于同一设备外壳内,具备相对
独立电源形态的交流-直流电源。
3.6
工作状态 activemode
产品输入端连接到电网电源上,输出端连接到负载上,输出电流在零(不含)至额定电流之间的
状态。
3.7
空载状态 noloadmode
产品输入端连接到电网电源上,输出端不连接负载或负载不消耗电能的状态。
3.8
工作效率 activemodeefficiency
产品达到稳定工作状态时,实际输出功率与实际输入有功功率之比。
3.9
平均效率 averageefficiency
产品在满足额定输出电流的100%、75%、50%和25% 四种电流强度的工作状态下的工作效率的
平均值。
3.10
在本文件规定测试条件下,所允许的产品最小的平均效率、空载状态下最大的有功功率和额定状态
下的最小功率因数。
3.11
在本文件规定测试条件下,所允许的产品最小的工作效率和最小功率因数值。
4 技术要求
4.1 能效等级
4.1.1 外部电源能效等级
外部电源能效等级分为3级,其中1级能效最高。外部电源各等级工作状态下的最小平均效率、空
载状态下的最大有功功率和额定状态下的最小功率因数应符合表1~表4的规定。其中,可调电压单
路输出式产品,则应测试最小输出电压与最大输出电压两种状态,依据输出功率标称值符合表3的规
定,取两者对应等级的较低者判定产品能效等级。
外部电源工作状态下的最小平均效率、空载状态下的最大有功功率和额定状态下的最小功率因数
数值应按照GB/T 8170的规定进行修约,均修约到3位小数。
表1 低电压单路输出式外部电源能效等级
能效
等级
输出功率标称值
(PO)
工作状态下的最小平均效率
(用小数表示)
空载状态下的
最大有功功率
额定状态下的
最小功率因数
(PF)
1级
0< PO≤1 0.52×PO+0.097 0.050 -
1< PO≤49 0.076×lnPO-0.00104×PO+0.660 0.050 -
49< PO≤250 0.905 0.075 0.930
250< PO≤500 0.910 0.075 0.950
2级
0< PO≤1 0.52×PO+0.097 0.075 -
1< PO≤49 0.078×lnPO-0.0011×PO+0.640 0.075 -
49< PO≤250 0.890 0.150 -
250< PO≤500 0.895 0.150 -
3级
0< PO≤1 0.517×Po+0.087 0.100 -
1< PO≤49 0.0834×lnPO-0.0014×PO+0.609 0.100 -
49< PO≤250 0.870 0.210 -
250< PO≤500 0.875 0.500 -
注:1级能效等级额定状态下的最小功率因数要求仅适用于输出功率标称值不低于75W的电源。
表2 基本电压单路输出式外部电源能效等级
能效等级
输出功率标称值
(PO)
工作状态下的
最小平均效率
(用小数表示)
空载状态下的
最大有功功率
额定状态下的
最小功率因数
(PF)
1级
0< PO≤1 0.51×PO+0.170 0.050 -
1< PO≤49 0.065×lnPO-0.0009×PO+0.704 0.050 -
49< PO≤250 0.915 0.075 0.930
250< PO≤500 0.920 0.075 0.950
2级
0< PO≤1 0.51×PO+0.170 0.075 -
1< PO≤49 0.066×lnPO-0.001×PO+0.690 0.075 -
49< PO≤250 0.900 0.100 -
250< PO≤500 0.905 0.150 -
3级
0< PO≤1 0.5×PO+0.160 0.100 -
1< PO≤49 0.071×lnPO-0.0014×PO+0.670 0.100 -
49< PO≤250 0.880 0.210 -
250< PO≤500 0.880 0.500 -
注:1级能效等级额定状态下的最小功率因数要求仅适用于输出功率标称值不低于75W的电源。
表3 可调电压单路输出式外部电源能效等级
能效
等级
输出功率
标称值
(PO)
工作状态最小电压下的
最小平均效率
(用小数表示)
工作状态最大电压下的
最小平均效率
(用小数表示)
空载状态
下的最大
有功功率
额定状态
下的最小
功率因数
(PF)
1级
0< PO≤1 0.52×PO+0.097 0.51×PO+0.170 0.050 -
1< PO≤49
0.076×lnPO-0.00104×PO+
0.660
0.074×lnPO-0.00106×PO+
0.673
0.050 -
49< PO≤250 0.905 0.910 0.075 0.930
250< PO≤500 0.910 0.915 0.075 0.950
2级
0< PO≤1 0.52×PO+0.097 0.51×PO+0.170 0.075 -
1< PO≤49
0.078×lnPO-0.0011×PO+
0.640
0.076×lnPO-0.0011×PO+
0.653
0.075 -
49< PO≤250 0.890 0.895 0.150 -
250< PO≤500 0.895 0.900 0.150 -
3级
0< PO≤1 0.517×PO+0.087 0.5×PO+0.160 0.100 -
1< PO≤49
0.0834×lnPO-0.0014×PO+
0.609
0.074×lnPO-0.0012×PO+
0.640
0.100 -
49< PO≤250 0.870 0.875 0.210 -
250< PO≤500 0.875 0.880 0.500 -
注:1级能效等级额定状态下的最小功率因数要求仅适用输出功率标称值不低于75W的电源。
表4 多路输出式外部电源能效等级
能效等级
输出功率标称值
(PO)
工作状态下的
最小平均效率
(用小数表示)
空载状态下的
最大有功功率
额定状态下的
最小功率因数
(PF)
1级
0< PO≤1 0.497×PO+0.067 0.050 -
1< PO≤49 0.0792×lnPO-0.0008×PO+0.635 0.050 -
49< PO≤500 0.905 0.075 0.930
2级
0< PO≤1 0.497×PO+0.067 0.075 -
1< PO≤49 0.0802×lnPO-0.0007×PO+0.605 0.075 -
49< PO≤500 0.885 0.125 -
3级
0< PO≤1 0.497×PO+0.067 0.300 -
1< PO≤49 0.075×lnPO+0.561 0.300 -
49< PO≤500 0.860 0.300 -
注:1级能效等级额定状态下的最小功率因数要求仅适用于输出功率标称值不低于75W的电源。
4.1.2 嵌入式电源能效等级
嵌入式电源能效等级分为3级,其中1级能效最高。非冗余应用和冗余应用各等级嵌入式电源最
小工作效率和最小功率因数应符合表5~表7的规定。针对同时具有低压输出和高压输出的多路输出
电源,按照表6的要求进行判定。
嵌入式电源最小工作效率和最小功率因数数值应按照GB/T 8170的规定进行修约,均修约到3位
小数。
注:冗余作为重复配置的电源,共同承担系统负荷,当其中部分电源发生故障时,用于补充故障电源所承担的负荷。
表5 非冗余应用嵌入式电源能效等级
能效等级 技术指标
负载
10% 20% 50% 100%
1级
工作效率 0.870 0.920 0.940 0.910
功率因数 0.800 0.850 0.950 0.950
2级
工作效率 - 0.900 0.920 0.890
功率因数 - 0.800 0.900 0.950
3级
工作效率 - 0.820 0.850 0.820
功率因数 - 0.750 0.900 0.900
注1:主要应用于台式机、非冗余配置的服务器等。
注2:功率因数要求不适用于100%、50%、20%、10%负载低于75W的条件。
表6 冗余应用低压输出嵌入式电源能效等级
能效等级 技术指标
负载
10% 20% 50% 100%
1级
工作效率 0.920 0.960 0.970 0.930
功率因数 0.900 0.960 0.980 0.990
2级
工作效率 0.910 0.950 0.960 0.920
功率因数 0.900 0.960 0.980 0.990
3级
工作效率 - 0.880 0.920 0.880
功率因数 - 0.800 0.920 0.980
注:输出电压范围为小于40V。
表7 冗余应用高压输出嵌入式电源能效等级
能效等级 技术指标
负载
10% 20% 50% 100%
1级
工作效率 0.920 0.960 0.980 0.960
功率因数 0.900 0.960 0.980 0.990
表7 冗余应用高压输出嵌入式电源能效等级 (续)
能效等级 技术指标
负载
10% 20% 50% 100%
2级
工作效率 0.910 0.950 0.960 0.930
功率因数 0.900 0.960 0.980 0.990
3级
工作效率 - 0.900 0.940 0.910
功率因数 - 0.880 0.950 0.980
注:输出电压范围为40V至60V。
4.2 能效限定值
4.2.1 外部电源能效限定值
外部电源能效限定值应符合表1~表4中能效等级的3级。
4.2.2 嵌入式电源能效限定值
嵌入式电源能效限定值应符合表5~表7中能效等级的3级。
5 试验方法
5.1 外部电源按附录A的试验方法进行测试,其中,输出电压可调节的多路输出式外部电源按附录
B的方法进行负载分配组合,示例说明见附录C。针对带通用串行总线(USB)端口电源适配器的延长
线插座、墙壁式插座和转换器,只测试电源模块部分,空载状态下的最大有功功率应不包含产品其他电
路功耗,产品效率不包含电子控制开关等电路部分。
5.2 嵌入式电源按附录D的试验方法对工作效率和功率因数值进行测试。
附 录 A
(规范性)
外部电源平均效率、空载有功功率和功率因数测试方法
A.1 测试基本要求
A.1.1 测试环境
测试环境温度应保持在23℃±5℃范围内,测试中靠近产品处的空气流动速度不应大于0.5m/s,不
应采用外部的风扇、空调或散热器来降低待测产品的温度。测试中,产品应置于非导热材料上。
A.1.2 测试电压和频率
测试电压和频率应在交流电压220V,频率为50Hz模式下进行测量。对于可调节输出电压的单
路输出产品,选择其最大输出电压和最小输出电压分别进行测试。
测试采用交流稳压电源供电,其电压和频率波动均不大于±1%。稳压电源的总电压谐波畸变不应
大于2%(包括13次谐波之内)。测试电压的峰值应在其方均根值的1.34倍~1.49倍范围之间。
A.1.3 测试设备与测量要求
测量应使用经校准的电压表、电流表和功率表(或功率分析仪)。
功率计在不大于10W的有功功率测量时,分辨力为0.001W;在大于10W 小于250W 的有功功
率测量时,分辨力为0.01W;在大于或等于250W 的有功功率测量时,分辨力为0.1W。功率因数PF
值量测时,分辨力至少为0.001。
测试中测试回路尽可能短,以避免由于测试线路引起的测量误差。
A.1.4 测试负载
应配备电子负载或可变电阻器以保证在每个产品的输出功率范围内进行测试。
A.2 测试方法
A.2.1 测试前的准备
A.2.1.1 测试前,待测产品应按照下面场景进行预热。每个待测产品只应进行一次时间为30min的预
热过程:
a) 长时间恒定功率的产品按照其标称输出持续工作30min进行预热;
b) 有峰值输出功率降额的产品,最大额定输出电流如无法长期工作预热时,输出电流可按最大
额定输出电流的25%递减,满足持续工作30min进行预热。
A.2.1.2 针对适配器和线缆一体的产品,可剪掉插头,按照输出线的末端测试电压。针对适配器和线
缆分离产品,如制造商有配套的线缆,则输出电压采样点在输出线材末端,并备注相应线缆的规格参数;
如制造商无配套线缆,则输出电压采样点在输出端口的5cm距离之内,且电压表在前,电流表在后(即
电流表内接法),以保证采样准确。
A.2.1.3 当负载不高于25%时,输入功率存在跳变现象时,交流输入有功功率和输出直流有功功率采
用连续积分大于或等于5min,分别计算得到各自平均有功功率,再核算平均工作效率。
A.2.1.4 针对干涉型设计,仅支持单线缆插拔输出的融合端口,如制造商有配套的线缆,则选择配套线
缆对应的端口进行测试;如制造商无配套线缆,则应测试所有的端口。
A.2.1.5 所有待测产品中控制交流输入电流流向的内置开关,在测量时均应处于开启状态。这些内置
开关均应在最终的测试报告中标明。
A.2.2 工作效率
A.2.2.1 调节测试负载,使待测产品的输出电流达到额定电流的X%,并监测交流输入功率大于或等
于5min,确保产品持续稳定工作。在此状态下,分别获取待测产品交流输入端的输入有功功率
[PIX,单位为瓦特(W)]和交流或直流输出端的输出有功功率[POX,单位为瓦特(W)],按公式(A.1)计
算此种工作状态下的工作效率ηX。
ηX=
POX
PIX
(A.1)
式中:
ηX ---输出电流为额定输出电流的100%、75%、50%、25%其中一种时的工作状态下的工作
效率;
POX---输出端的输出有功功率,单位为瓦特(W);
PIX---交流输入端的输入有功功率,单位为瓦特(W)。
测试时,分别测试输出电流为额定输出电流的100%、75%、50%、25%(误差为±1%)时,待测产品
交流输入端的输入有功功率(PIX)和输出端的输出有功功率(POX),并计算算术平均效率。
注1:测试中,令X%的额定输出等于X%的额定输出电流,而不考虑交流稳压电源可能出现的电压波动所导致
X%的额定电流输出与X%的额定输出功率不同。
注2:不需要对测试负载的阻值进行精确计算和测量。可变电阻只是用于调整电流表指示符合额定输出电流的百
分比,不考虑被测产品的输出电压的变化。对于电子负载,选用恒定电流模式。
注3:对于输出电压固定的多路输出式外部电源,依据附录D.2.4中相关公式计算各路输出负载电流(X数值替换为
100、75、50、25、0)。
注4:对于输出电压可手动或者自动调节的外部电源,测试按额定最大输出电压和最小输出电压的顺序分别进行。
注5:对于输出电压可调节的多路输出式外部电源,各端口输出负载按附录B选择相应负载组合情况。
注6:对于有峰值输出功率的产品,如无法满足30min热机,则不测试该负载条件的工作效率,平均效率只计算电
源可长期稳定工作负载条件的算术平均值,并以100%输出电流条件相应的功率值作为能效等级要求判定。
A.2.2.2 如外部电源通过端口输出,实际使用中需配备相关线材,若制造商无配备输出线材时,输出功
率需考虑输出线材的功率损耗,按公式(A.2)计算其输出功率。
POX=VOX×IOX-I2OX×Rcable (A.2)
式中:
VOX ---输出端口处电压,单位为伏特(V);
IOX ---输出电流,单位为安培(A);
Rcable---输出标准线材回路阻抗,单位为欧姆(Ω),按照表A.1选取。
表A.1 标准线材阻抗值
额定输出电流IO
标准线材回路阻抗值Rcable
IO≤3 0.170
3< IO≤6 0.110
IO >6 0.750/IO
注:标准输出线材长度按1.5m评估。
A.2.3 测试负载变化
测试中,调节测试负载使产品输出电流按照额定值的100%、75%、50%、25%、0的顺序变化。......
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