阮衛(wèi)泓
(國家廣播電視產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,北京 100015)
平板電視能效國家標(biāo)準(zhǔn)GB 24850—2010《平板電視能效限定值及能效等級(jí)》[1]已于 2010年 6月 30日發(fā)布,并于2010年12月1日開始實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)作為中國實(shí)施新修訂的 《中華人民共和國節(jié)約能源法》的配套系列能效標(biāo)準(zhǔn)之一,由國家發(fā)展和改革委員會(huì)提出,由全國能源基礎(chǔ)與管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口,國內(nèi)平板電視產(chǎn)品的主要生產(chǎn)企業(yè)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)均參與了標(biāo)準(zhǔn)制定。
該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施為平板電視產(chǎn)品搭建了科學(xué)、公平的能效評(píng)價(jià)平臺(tái),可大力推動(dòng)平板電視產(chǎn)業(yè)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,提高產(chǎn)品的國際競(jìng)爭力,并可促進(jìn)全社會(huì)能源的節(jié)約。
作為國家系列節(jié)能政策的基礎(chǔ),平板電視能效標(biāo)準(zhǔn)需要盡可能做到:
1)公平性:不在顯示面積、亮度等規(guī)格,及顯示方式上產(chǎn)生傾向。
2)嚴(yán)謹(jǐn)性:數(shù)據(jù)可重復(fù),杜絕可能投機(jī)取巧的漏洞。
3)先進(jìn)性:推動(dòng)節(jié)能新技術(shù)發(fā)展,促進(jìn)高效產(chǎn)品普及。
GB 24850提出用包含亮度和功耗因素的“能效指數(shù)”作為評(píng)價(jià)參數(shù),直觀地反映出平板電視的電光轉(zhuǎn)換效率[2-4]。標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品范圍包含液晶和等離子兩種顯示方式的平板電視,充分考慮到液晶電視和等離子電視各自的技術(shù)特點(diǎn),區(qū)別對(duì)待兩種完全不同的技術(shù)體系,本著尊重差異、公平對(duì)待的原則,在統(tǒng)一測(cè)試方法的前提下,分別評(píng)定液晶電視和等離子電視能效指數(shù)。
標(biāo)準(zhǔn)對(duì)被測(cè)樣機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行了明確規(guī)定。工作狀態(tài)的調(diào)整采用目前業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用的平板電視測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)SJ/T 11348《數(shù)字電視平板顯示器測(cè)量方法》[5]中的規(guī)定。通過調(diào)整亮度和對(duì)比度,將顯示屏調(diào)整到可以準(zhǔn)確表現(xiàn)灰階層次的狀態(tài)(并且這種狀態(tài)是相對(duì)唯一的)。該設(shè)置也與中國平板電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致,確保能效測(cè)試與性能測(cè)試狀態(tài)相同,充分體現(xiàn)在不喪失性能的基礎(chǔ)上提高能源效率的原則。同時(shí),對(duì)測(cè)試狀態(tài)的明確規(guī)定可以保證將每個(gè)同一類型的平板電視產(chǎn)品的能效指數(shù)放在一個(gè)公開、公平的平臺(tái)上進(jìn)行比較,直觀地反映產(chǎn)品在節(jié)能方面的技術(shù)水平,為惠民工程和能效標(biāo)識(shí)補(bǔ)貼等相關(guān)政策的實(shí)施提供依據(jù)。
標(biāo)準(zhǔn)中平板電視待機(jī)能耗限定值和平板電視被動(dòng)待機(jī)功率限定值為強(qiáng)制條款,平板電視能源效率標(biāo)識(shí)將清晰地標(biāo)注每個(gè)產(chǎn)品的能效指數(shù)和待機(jī)功率,因此,標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施勢(shì)必推動(dòng)節(jié)能技術(shù)的推廣和普及。能效指數(shù)為亮度和功耗的比值,因此提高產(chǎn)品的能效指數(shù)將在提高亮度和降低功耗上下功夫。因標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)試狀態(tài)的最大亮度,所以企業(yè)必將在保持合理亮度輸出的前提下降低整機(jī)消耗功率,使面板透光率高的顯示屏、高效背光燈管、液晶電視的背光增亮膜、LED背光、動(dòng)態(tài)背光技術(shù)和LIPS整合電源等提高亮度和降低能耗的新技術(shù)得到廣泛、合理采用,鼓勵(lì)生產(chǎn)廠在合理控制平板產(chǎn)品亮度的前提下降低產(chǎn)品的能耗,提高產(chǎn)品的能效指數(shù),以降低全社會(huì)的能源消耗、節(jié)約生產(chǎn)成本,同時(shí)保護(hù)廣大 消 費(fèi) 者 的 健 康[4,6]。
GB 24850—2010《平板電視能效限定值及能效等級(jí)》是平板電視產(chǎn)品能源性能標(biāo)準(zhǔn),屬于終端用能設(shè)備能效標(biāo)準(zhǔn)范疇,為部分條款強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。
強(qiáng)制條款為“4.2平板電視能效限定值”和“4.4平板電視被動(dòng)待機(jī)功率限定值”。
標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后,按強(qiáng)制條款規(guī)定,能效指數(shù)達(dá)不到3級(jí)要求或被動(dòng)待機(jī)功率達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品禁止生產(chǎn)和銷售。
標(biāo)準(zhǔn)適用于在電網(wǎng)電壓下正常工作的普通用途的液晶電視和等離子電視(以下簡稱平板電視),也適用于主要功能為電視的不具備調(diào)諧器的液晶或等離子電視顯示設(shè)備。其他類型的平板顯示設(shè)備可參照?qǐng)?zhí)行。
酒店等公共場(chǎng)所用于信息及廣告顯示的平板電視,屬于本標(biāo)準(zhǔn)適用范圍。用于制作拼接屏幕的平板電視單體可以參照此標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。軍用產(chǎn)品和工業(yè)用機(jī)械上配套使用顯示器 (安裝在機(jī)械上與機(jī)械配套銷售)不屬于本標(biāo)準(zhǔn)適用范圍。
平板電視能效標(biāo)準(zhǔn)用能效指數(shù)和被動(dòng)待機(jī)功率對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行考核,同時(shí)對(duì)能效指數(shù)進(jìn)行了分級(jí),直觀地反應(yīng)產(chǎn)品節(jié)能技術(shù)水平。
4.2.1 能效等級(jí)
平板電視能效等級(jí)分為3級(jí),其中1級(jí)能效最高,如表1所示。
表1 平板電視能效等級(jí)的劃分
平板電視能效指數(shù)采用了3級(jí)劃分,等級(jí)劃分的原則為:
1)1級(jí)為節(jié)能產(chǎn)品的目標(biāo)值,原則上應(yīng)定在當(dāng)前市場(chǎng)同類產(chǎn)品的最高水平;
2)2級(jí)為節(jié)能產(chǎn)品評(píng)價(jià)等級(jí),指標(biāo)設(shè)定應(yīng)高于產(chǎn)品市場(chǎng)平均水平;
3)3級(jí)為市場(chǎng)準(zhǔn)入等級(jí),指標(biāo)設(shè)定主要用于淘汰市場(chǎng)上高耗能產(chǎn)品。
4.2.2 被動(dòng)待機(jī)功率限定值(強(qiáng)制條款)
平板電視應(yīng)具備被動(dòng)待機(jī)功能,且被動(dòng)待機(jī)功率和時(shí)限滿足表2要求。
表2 平板電視被動(dòng)待機(jī)功率限定值要求與生效時(shí)間
平板電視能效限定值(強(qiáng)制條款):平板電視能效限定值所要求的最低能效指數(shù)為能效等級(jí)的3級(jí)。使用外部電源的平板電視,所使用的外部電源應(yīng)同時(shí)符合GB 20943中能效限定值要求。
平板電視節(jié)能評(píng)價(jià)值:平板電視節(jié)能評(píng)價(jià)值所要求的最低能效指數(shù)為能效等級(jí)的2級(jí)。使用外部電源的平板電視,所使用的外部電源應(yīng)同時(shí)符合GB 20943中節(jié)能評(píng)價(jià)值要求。
GB 20943—2007《單路輸出式交流-直流和交流-交流外部電源能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》規(guī)定了電源適配器的平均效率及空載狀態(tài)效率的限定值和節(jié)能評(píng)價(jià)值。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,自2009年12月1日之后,原節(jié)能評(píng)價(jià)值變?yōu)橄薅ㄖ怠H绻m配器能效標(biāo)準(zhǔn)修訂,其最新版本適用于平板電視能效標(biāo)準(zhǔn)。
平板電視能效標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了能效指數(shù)和被動(dòng)待機(jī)功率的測(cè)量方法,包括測(cè)量環(huán)境、儀器要求、測(cè)量信號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)和測(cè)量程序,以保證測(cè)量結(jié)果的科學(xué)性、合理性和可重現(xiàn)性。
測(cè)量時(shí)應(yīng)根據(jù)樣機(jī)的測(cè)量信道、顯示清晰度、幅型比等特性的不同選擇測(cè)試信號(hào)。測(cè)量模式信道時(shí),信號(hào)格式為PAL/D。測(cè)量數(shù)字信道時(shí),數(shù)字視頻編碼格式為MPEG-2,標(biāo)準(zhǔn)清晰度信號(hào)格式為720×576i/50 Hz,高清晰度信號(hào)格式為1920×1080i/50 Hz。
動(dòng)態(tài)測(cè)試信號(hào)可從IEC網(wǎng)站購買,標(biāo)準(zhǔn)清晰度信號(hào)為DVD盤,高清晰度信號(hào)為藍(lán)光DVD盤。測(cè)量時(shí)信號(hào)輸入端采用射頻輸入接口,若有一個(gè)以上射頻接口,應(yīng)分別進(jìn)行測(cè)量,選取最差結(jié)果進(jìn)行能效等級(jí)的評(píng)定。用模擬信道測(cè)試時(shí),可將標(biāo)清視音頻信號(hào)直接輸入模擬測(cè)試發(fā)射機(jī),信道按GB 3174《PAL-D制電視廣播技術(shù)規(guī)范》和 GB/T 17309.1-1998《電視廣播接收機(jī)測(cè)量方法 第1部分:一般考慮射頻和視頻電性能以及顯示性能的測(cè)量》的規(guī)定設(shè)置。用數(shù)字信道測(cè)試時(shí),需用編碼器對(duì)模擬視音頻信號(hào)進(jìn)行編碼,將碼流輸入數(shù)字電視測(cè)試發(fā)射機(jī)。因目前尚沒有數(shù)字信道平板電視的產(chǎn)品性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),所以平板電視能效標(biāo)準(zhǔn)沒有對(duì)數(shù)字射頻信道設(shè)置進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定。試驗(yàn)證明,除高清和標(biāo)清解碼方式外,數(shù)字電視工作的信道模式和信號(hào)碼率的改變對(duì)其開機(jī)功率幾乎沒有影響,因此,使用數(shù)字射頻通道測(cè)試時(shí),可使被測(cè)樣機(jī)工作于典型信道,并記錄信道參數(shù)、射頻信號(hào)電平、單路視頻信號(hào)碼率等信息。果沒有射頻輸入接口,則采用YPBPR分量接口進(jìn)行測(cè)量,音頻測(cè)量信號(hào)輸入采用RCA(L,R)接口,音頻頻率為 1 kHz,額定輸入電壓為500 mV(有效值)。
液晶電視和等離子電視如何在同一能效標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行合理體現(xiàn),是標(biāo)準(zhǔn)制定過程中的焦點(diǎn)問題。液晶產(chǎn)品和等離子產(chǎn)品的發(fā)光原理不同,各有技術(shù)優(yōu)勢(shì)和先天不足。在評(píng)價(jià)參數(shù)的設(shè)置過程中,充分考慮了不同產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn),經(jīng)過深入研究和驗(yàn)證分析,先后提出用“能源效率”和“能效指數(shù)”作為評(píng)價(jià)參數(shù)。從“能源效率”到“能效指數(shù)”的轉(zhuǎn)變,使兩種產(chǎn)品在同一測(cè)試方法的基礎(chǔ)上形成了兩個(gè)獨(dú)立的評(píng)價(jià)體系,充分體現(xiàn)了對(duì)不同產(chǎn)品尊重差異、公平對(duì)待的原則。
能效指數(shù)是在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)量方法下,平板電視能源效率測(cè)量值與基準(zhǔn)值之比。其中能源效率是指平板電視屏幕的發(fā)光強(qiáng)度與平板電視能耗(開機(jī)狀態(tài)與信號(hào)處理能耗之差)的比值,即平板電視將每瓦電能轉(zhuǎn)換為光通量的效率。
能源準(zhǔn)備效率由式(1)計(jì)算
式中:Eff為平板電視能源效率,單位為坎德拉每瓦(cd/W);L為屏幕平均亮度,單位為坎德拉每平方米(cd/m2);S為屏幕有效發(fā)光面積,單位為平方米(m2);Pk為開機(jī)功率,單位為瓦(W);Ps為信號(hào)處理功率,單位為瓦(W)。使用 YPBPR分量接口輸入時(shí),Ps取 6 W;使用模擬射頻接口輸入時(shí),Ps取 10 W;使用數(shù)字射頻接口輸入時(shí),Ps取 17 W。
液晶電視的能效指數(shù)按式(2)計(jì)算
式中:EEILCD為液晶電視能效指數(shù),量綱為 1;EffPDP,ref為液晶電視能源效率基準(zhǔn)值,等于 1.10 cd/W。
等離子電視能效指數(shù)按式(3)計(jì)算
式中:EEIPDP為等離子電視能效指數(shù),量綱為 1;EffPDP,ref為等離子電視能源效率基準(zhǔn)值,取值見表3。
表3 等離子電視能源效率基準(zhǔn)值
因此,要得到一臺(tái)平板電視的能效指數(shù),需先確認(rèn)其顯示方式、固有分辯力和測(cè)試通道,以確定能源效率基準(zhǔn)值和信號(hào)處理功率,并對(duì)屏幕有效發(fā)光面積、平均亮度和開機(jī)功率進(jìn)行測(cè)量。
能效指數(shù)測(cè)量框圖如圖1所示。
圖1 能效指數(shù)測(cè)量框圖
5.2.1 平均亮度測(cè)量[7-8]
為保證測(cè)量結(jié)果具有可比性,標(biāo)準(zhǔn)對(duì)被測(cè)樣機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定。
1)對(duì)比度和亮度設(shè)置在極限八灰度等級(jí)信號(hào)能夠恰好可分辨的極限。
2)色溫置于出廠位置,如果沒有預(yù)置的位置設(shè)置,應(yīng)調(diào)整到最佳圖像質(zhì)量。
3)圖像(質(zhì)量增強(qiáng))控制或開關(guān)置于出廠位置,如果沒有預(yù)置的位置設(shè)置,將其調(diào)整到關(guān)閉狀態(tài)。
4)彩色(飽和度和色調(diào))控制器置于出廠位置,如果沒有預(yù)置的位置設(shè)置,將其調(diào)到中心位置。
5)關(guān)閉環(huán)境光控制功能。
6)能夠被用戶關(guān)閉的DVD、聯(lián)網(wǎng)、錄像、計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)等附加功能調(diào)整到關(guān)閉狀態(tài)。
7)音頻控制
(1)若有音調(diào)控制,應(yīng)調(diào)到中心位置或獲得平坦的音頻響應(yīng)輸出位置。
(2)若有立體聲平衡控制,則應(yīng)將左右聲道的控制調(diào)整到平衡位置。
(3)音量控制調(diào)節(jié)到前置揚(yáng)聲器輸出50 mW的位置。對(duì)于有環(huán)繞立體聲設(shè)備的電視,應(yīng)關(guān)閉除前置揚(yáng)聲器以外的揚(yáng)聲器。
工作狀態(tài)的調(diào)整采用平板電視測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)SJ/T 11348《數(shù)字電視平板顯示器測(cè)量方法》中的規(guī)定。通過調(diào)整亮度和對(duì)比度,將顯示屏調(diào)整到相對(duì)唯一并可以準(zhǔn)確表現(xiàn)灰階層次的狀態(tài)。調(diào)整時(shí)使用極限八灰度信號(hào)。
極限八灰度等級(jí)信號(hào)[7]是一個(gè)亮度信號(hào),在50%的灰色背景上產(chǎn)生兩排灰度等級(jí)。全黑場(chǎng)電平=0%,全白場(chǎng)電平=100%,第一排灰度為:0%,5%,10%,15%;第二排灰度為:85%,90%,95%,100%,每個(gè)灰度矩形占滿屏面積的5%,并且具有與整個(gè)顯示圖像一致的幅型比。高清晰度極限八灰度等級(jí)信號(hào)圖和波形見圖2。
圖2 高清晰度極限八灰度圖形和波形
傳統(tǒng)的亮度測(cè)量采用全白場(chǎng)信號(hào),但是用白場(chǎng)信號(hào)測(cè)量等離子電視的亮度是不合理的。將白窗口的邊長分別為屏幕邊長的 1%,2%,5%,10%,20%,30%,…,90%信號(hào)輸入到等離子電視(如圖3所示),并且在每個(gè)信號(hào)輸入時(shí)分別調(diào)整輸入信號(hào)電平從10%~100%變化,同時(shí)測(cè)量開機(jī)功率。從不同發(fā)光面積條件下亮度和功率關(guān)系曲線(圖4)可以看出[8],等離子電視隨著顯示畫面中白窗口面積的增加,其功耗會(huì)更快地截止,亮度的增加也被限制。能效標(biāo)準(zhǔn)涵蓋液晶電視和等離子電視兩類產(chǎn)品,要在測(cè)量方法上統(tǒng)一,就必須合理規(guī)定亮度測(cè)量信號(hào)的白窗口面積和圖像電平。
圖3 不同大小白窗口信號(hào)
圖4 不同發(fā)光面積下亮度和功耗的關(guān)系
液晶電視的亮度不受測(cè)試信號(hào)圖像電平的影響,但是液晶的背光源通常采用線光源(CCFL)或者點(diǎn)光源(LED)而非理想的面光源,因此需要采用導(dǎo)光板將它們轉(zhuǎn)換成面光源。這種轉(zhuǎn)換很難做到整個(gè)發(fā)光面亮度的均勻一致,因此用屏幕中心點(diǎn)的亮度值來代表屏幕整體的亮度特性顯然不合適,也容易導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生均勻性的漏洞,即存在“犧牲”電視顯示的均勻性而提升屏幕中心亮度來取得較大亮度值的做法,因此在亮度測(cè)量時(shí)還要加入對(duì)亮度均勻性的考慮,即用多點(diǎn)亮度測(cè)量的平均值來表示屏幕的平均亮度。
因?yàn)樵陂_機(jī)功率測(cè)量時(shí)采用國際通用的IEC 62087規(guī)定的動(dòng)態(tài)視頻測(cè)試信號(hào),該信號(hào)包含多個(gè)國家(如澳大利亞、日本、荷蘭、英國、美國等)的典型廣播電視內(nèi)容,平均圖像電平的均值為34%,經(jīng)過系數(shù)為2.2的反伽馬校正后的動(dòng)態(tài)視頻信號(hào)平均圖像電平分布的均值為17%。
綜合液晶電視和等離子電視的技術(shù)特點(diǎn)和亮度測(cè)試與開機(jī)功率測(cè)試的關(guān)系,能效標(biāo)準(zhǔn)提出了采用17%APL白窗信號(hào)進(jìn)行平均亮度測(cè)量(圖5)。
圖5 九窗口測(cè)試信號(hào)
為了避免雜散光對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生干擾,平均亮度測(cè)量要在雜散光照度小于或等于1 lx的暗室中進(jìn)行。光學(xué)測(cè)試儀器設(shè)備正對(duì)顯示屏中心區(qū)域,測(cè)試距離為 3 倍(HDTV)和 4倍(SDTV)顯示器屏幕高度,測(cè)量時(shí)亮度計(jì)與屏幕的相對(duì)位置不變,測(cè)量P0點(diǎn)時(shí),亮度計(jì)的光軸與顯示屏中心區(qū)域正交垂直 ,測(cè)量其他點(diǎn)時(shí),調(diào)整亮度計(jì)角度,使鏡頭對(duì)準(zhǔn)測(cè)試點(diǎn)(見圖 6與圖 7)。
平均亮度測(cè)量過程如下:
圖6 測(cè)量位置
圖7 不同點(diǎn)亮度測(cè)量
1)連接測(cè)量系統(tǒng),給全部試驗(yàn)設(shè)備接通電源,并適當(dāng)調(diào)整電壓和頻率。如果平板電視需要由兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立供電部分同時(shí)工作才可以完成普通用途平板電視功能,即接收輸入信號(hào)、生成圖像和聲音等,需要將這些獨(dú)立部分均連接在功率計(jì)上,并計(jì)算總功耗。
2)輸入全白場(chǎng)信號(hào)(等離子電視可以輸入 15%灰度級(jí)的平場(chǎng)信號(hào)),保持在此狀態(tài)下預(yù)熱不少于60 min。
3)將平板電視調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)。
4)輸入17%APL白窗信號(hào),用亮度計(jì)測(cè)量P0~P8各個(gè)點(diǎn)上的亮度值,分別記為 L0~L8。 用式(4)計(jì)算屏幕平均亮度
式中:Li為第i點(diǎn)的亮度,單位為坎德拉每平方米(cd/m2),i為測(cè)量點(diǎn)的編號(hào)。
測(cè)試等離子電視亮度時(shí),測(cè)量每個(gè)點(diǎn)亮度之間要切換一次全黑場(chǎng)信號(hào),同時(shí)測(cè)量每個(gè)點(diǎn)亮度的時(shí)間不能超過1 min,以保護(hù)等離子屏幕。
為防止采用過度提高亮度的方法來提高能效指數(shù)的問題,標(biāo)準(zhǔn)在引入亮度參數(shù)的同時(shí),也明確提出了對(duì)測(cè)量狀態(tài)輸出亮度的限制,使測(cè)試狀態(tài)的亮度不高于350 cd/m2。亮度限制可以引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)在保證合理的亮度輸出的前提下,降低消耗功率,提高能源利用率。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定當(dāng)平均亮度大于 350 cd/m2時(shí),應(yīng)調(diào)節(jié)背光設(shè)定 (對(duì)于沒有獨(dú)立背光設(shè)定的平板電視,應(yīng)調(diào)節(jié)亮度設(shè)定),使中心點(diǎn)亮度等于(350±10)cd/m2,再進(jìn) 行平均亮 度測(cè)量。如果調(diào)節(jié)亮度設(shè)定之后極限八灰度不能分辨,則需要調(diào)節(jié)對(duì)比度設(shè)定至極限八灰度可分辨的狀態(tài)(如果極限八灰度始終不能分辨,則需調(diào)節(jié)對(duì)比度設(shè)定至至相對(duì)最佳圖像質(zhì)量),并記錄亮度和對(duì)比度設(shè)定值。
5.2.2 開機(jī)功率測(cè)量
信號(hào)發(fā)生器輸出動(dòng)態(tài)視頻測(cè)量信號(hào)(信號(hào)長度為10 min),用電度計(jì)(或具備數(shù)字積分功能的功率計(jì))測(cè)量播放此視頻時(shí)平板電視的積分功率值,記錄測(cè)量時(shí)間,按照式(5)計(jì)算出開機(jī)功率
式中:Ek為播放動(dòng)態(tài)視頻時(shí)電度計(jì)測(cè)量的積分功率值,單位為瓦時(shí)(W·h);Tk為開機(jī)功率測(cè)量時(shí)間,單位為小時(shí)(h)。
如果平板電視需要由2個(gè)或2個(gè)以上獨(dú)立供電部分同時(shí)工作才可以完成普通用途平板電視功能,即接收輸入信號(hào)、生成圖像和聲音等,需要將這些獨(dú)立部分均連接在功率計(jì)上,并計(jì)算總功耗。
5.2.3 信號(hào)處理功率的選擇
能效標(biāo)準(zhǔn)在考慮開機(jī)消耗的總功率的同時(shí),還考慮到不同輸入接口的信號(hào)處理功率對(duì)能效結(jié)果的影響。平板電視在亮度一定的條件下,其能源效率的值取決于開機(jī)功率的大小。一般來說一臺(tái)平板電視的消耗功率與其顯示方式及屏幕尺寸有很強(qiáng)的相關(guān)性。但是不論其總功率多大,只要確定了信道的工作方式,其在信號(hào)處理方面的消耗功率就基本固定了。也就是說相同的信號(hào)處理方式所消耗功率對(duì)能效帶來的影響,對(duì)于不同開機(jī)功率的產(chǎn)品是不同的,對(duì)開機(jī)功率小的產(chǎn)品的影響比對(duì)開機(jī)功率大的產(chǎn)品的影響要大,而且開機(jī)功率越小,其影響就越大。
為了避免評(píng)價(jià)方法產(chǎn)生對(duì)不同開機(jī)功率產(chǎn)品的不公平,能效標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中收集了不同信道下信號(hào)處理功率的數(shù)據(jù),并在標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)不同信道的信號(hào)處理功率進(jìn)行規(guī)定,以消除其對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果帶來的影響。平板電視產(chǎn)品主要應(yīng)用的輸入接口一般為模擬射頻接口、數(shù)字射頻接口、RGB模擬基色視頻信號(hào)接口(VAG)、模擬分量視頻信號(hào)接口(YPBPR)和高清晰度多媒體接口(HDMI)。除射頻輸入外,平板電視的信號(hào)處理功率主要為 VGA,YPBPR及 HDMI接口的功率,并且以HDMI接口的信號(hào)處理功率為主,每個(gè) HDMI接口的功率約在 1~2 W之間。一般每臺(tái)平板電視均有 VGA,YPBPR及HDMI輸入接口,而且標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定若沒有射頻輸入接口,則采用YPBPR分量接口進(jìn)行測(cè)試。因此標(biāo)準(zhǔn)不再對(duì)VGA,YPBPR及HDMI接口的信號(hào)處理功率進(jìn)行細(xì)分。各輸入接口的信號(hào)處理功率見表4。
表4 各輸入接口的信號(hào)處理功率
能效標(biāo)準(zhǔn)鼓勵(lì)不在使用狀態(tài)的射頻輸入接口不應(yīng)有消耗功率,因此測(cè)試時(shí)需要確定被測(cè)樣機(jī)是模擬電視機(jī)、數(shù)模一體電視機(jī)還是只有分量輸入的顯示設(shè)備??紤]到數(shù)模一體機(jī)基本為高清產(chǎn)品,且平板電視均有分量輸入接口,所以:
1)如果樣機(jī)沒有射頻輸入功能,則Ps取 6 W。
2)如果樣機(jī)為模擬電視,測(cè)試時(shí)使用模擬射頻輸入,Ps取10 W。
3)如果樣機(jī)為數(shù)模一體機(jī),測(cè)試時(shí)使用模擬射頻輸入,Ps取10 W;測(cè)試時(shí)使用高清數(shù)字射頻輸入,則Ps取17 W。
5.2.4 能效指數(shù)測(cè)量實(shí)例
對(duì)一臺(tái)50 in(1 in=2.54 cm)等離子中國地面數(shù)字高清/模擬一體機(jī)進(jìn)行能效指數(shù)測(cè)量,首先確認(rèn)樣機(jī)的相關(guān)參數(shù)如下:
1)顯示方式為等離子。
2)射頻信道為模擬和中國地面數(shù)字高清。
3)物理分辨力為1366×768。
4)有效發(fā)光面積S為0.688 m2。
5)能源效率基準(zhǔn)值為0.320。
按照標(biāo)準(zhǔn)要求分別在模擬信道和數(shù)字信道進(jìn)行了能效指數(shù)測(cè)試[9],結(jié)果見表5。
依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中“若有一個(gè)以上射頻接口,應(yīng)分別進(jìn)行測(cè)量,選取最差結(jié)果進(jìn)行能效等級(jí)的評(píng)定”的規(guī)定,該臺(tái)樣機(jī)的能效指數(shù)為1.1,能效等級(jí)為2級(jí)。
表5 模擬信道和數(shù)字信道能效指數(shù)測(cè)試結(jié)果
被動(dòng)待機(jī)狀態(tài)是指平板電視連接電源,既不產(chǎn)生聲音,也不產(chǎn)生圖像,但是可以通過遙控器或者其他信號(hào)切換到關(guān)機(jī)或開機(jī)的狀態(tài)。平板電視在被動(dòng)待機(jī)狀態(tài)下測(cè)得的有功功率即為被動(dòng)待機(jī)功率。
因標(biāo)準(zhǔn)要求被動(dòng)待機(jī)功率測(cè)量結(jié)果要保留兩位有效數(shù)字,所以要求功率計(jì)最小電流量程小于或等于10 mA,在測(cè)量小于或等于10 W的功率時(shí),讀數(shù)可精確到0.01 W。
平板電視被動(dòng)待機(jī)功率測(cè)量程序如下:
1)接通所有測(cè)試設(shè)備的電源,并正確調(diào)整工作量程。如果平板電視需要由2個(gè)或2個(gè)以上獨(dú)立供電部分同時(shí)工作才可以完成普通用途平板電視功能,即接收輸入信號(hào)、生成圖像和聲音等,每個(gè)部分被動(dòng)待機(jī)功率應(yīng)獨(dú)立測(cè)量。
2)將平板電視接到測(cè)試設(shè)備,并關(guān)閉附加功能。
3)將平板電視從工作狀態(tài)調(diào)節(jié)到被動(dòng)待機(jī)狀態(tài)。
4)處于被動(dòng)待機(jī)狀態(tài)至少 10 min之后,開始監(jiān)測(cè)功率計(jì)讀數(shù)至少 5 min,若在此期間讀數(shù)波動(dòng)小于5%,則認(rèn)為讀數(shù)已經(jīng)穩(wěn)定,可以直接記錄功率讀數(shù)為被動(dòng)待機(jī)功率。
5)如果功率計(jì)讀數(shù)不能達(dá)到穩(wěn)定,則需要使用具有功率平均功能的功率計(jì)監(jiān)測(cè)不小于5 min,測(cè)得平均功率為被動(dòng)待機(jī)功率,或者使用電度計(jì)(或具備數(shù)字積分功能的功率計(jì))監(jiān)測(cè)不少于 5 min(保證在積分時(shí)間內(nèi)采樣多于200次)。按照式(6)計(jì)算得到被動(dòng)待機(jī)功率
式中:Pd為被動(dòng)待機(jī)功率,單位為瓦(W),精確到0.01 W;Ed為被動(dòng)待機(jī)狀態(tài)實(shí)測(cè)電能消耗,單位為瓦時(shí)(W·h);Td為被動(dòng)待機(jī)狀態(tài)測(cè)量時(shí)間,單位為小時(shí)(h)。
6)如有多種被動(dòng)待機(jī)狀態(tài),測(cè)試結(jié)果取其中功率最低的一種。
平板電視能效標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了產(chǎn)品的出廠檢驗(yàn)和形式檢驗(yàn)規(guī)則。
平板電視能效限定值和被動(dòng)待機(jī)功率限定值應(yīng)作為平板電視出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目,抽樣方案由生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量檢驗(yàn)部門自行決定,經(jīng)檢驗(yàn)認(rèn)定平板電視能效指數(shù)達(dá)不到3級(jí)或被動(dòng)待機(jī)功率不合格的產(chǎn)品不允許出廠。
平板電視產(chǎn)品出現(xiàn)下列情況之一時(shí),應(yīng)進(jìn)行能效指數(shù)和(或)被動(dòng)待機(jī)功率型式檢驗(yàn):
1)試制的新產(chǎn)品;
2)改變產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝或所用材料明顯影響其性能時(shí);
3)停產(chǎn)一年以上恢復(fù)生產(chǎn)時(shí);
4)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門提出檢驗(yàn)要求時(shí)。
型式檢驗(yàn)的抽樣,每批抽1臺(tái),如合格則該批產(chǎn)品為合格;如發(fā)現(xiàn)不符合本標(biāo)準(zhǔn)要求,應(yīng)從該批產(chǎn)品中另外抽出2臺(tái)重新檢驗(yàn),如全部合格則該批產(chǎn)品為合格;否則該批產(chǎn)品為不合格。
[1]GB 24850—2010,平板電視能效限定值及能效等級(jí)[S].2010.
[2]吳昕,謝于迪,張新,等.平板電視能效測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)深入探討 [J].電視技術(shù),2009,33(4):100-104.
[3]吳昕,謝于迪,張新,等.平板電視能效測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)解析[J]. 電視技術(shù),2009,33(3):86-91.
[4]阮衛(wèi)泓.平板能效標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批帶動(dòng)節(jié)能新技術(shù)開發(fā)[N/OL].中國電子報(bào),2009-08-06(6)[2010-10-10].http://epaper.cena.com.cn/zgdzb/20090806/.
[5]SJ/T 11348—2006,數(shù)字電視平板顯示器測(cè)量方法[S].2006.
[6]吳昕,阮衛(wèi)泓,張新,等.平板電視能效標(biāo)準(zhǔn)對(duì)節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用的考慮 [J].電視技術(shù),2009,33(11):117-120.
[7]謝于迪,吳昕.平板電視能效標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)試狀態(tài)的設(shè)置 [J]. 電視技術(shù),2009,33(6):117-118.
[8]吳昕,謝于迪,張新,等.平板電視能效標(biāo)準(zhǔn)中的亮度測(cè)試研究[J].電視技術(shù),2009,33(5):105-108.
[9]阮衛(wèi)泓,吳昕,張新,等.平板電視能效標(biāo)準(zhǔn)對(duì)多模式電視機(jī)的考慮[J].電視技術(shù),2009,33(9):106-108.