解讀GB21520-2015計算機顯示器能效標準

雷微露 福建省產品質量檢驗研究院

解讀GB21520-2015計算機顯示器能效標準

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本文介紹了GB21520-2015《計算機顯示器能效限定值及能效等級》能效標準，從實際測試角度對顯示器的能源效率的計算，測量方法和檢驗規則方面進行解讀。

顯示器 能源效率 高性能顯示器 功率

我國于2016年10月開始實施GB21520-2015《計算機顯示器能效限定值及能效等級》能效標準，在該標準中，規定了普通用途的計算機顯示器的能源效率的計算，測量方法和檢驗規則。

1 產品適用范圍和測試要求

該標準適用于計算機使用的液晶顯示器，也適用于主要功能為計算機顯示器，帶有調諧器/接收器的顯示設備。與舊標準相比較，CRT顯示器作為已經淘汰的產品類型已經不在適用范圍。但是現今社會網絡盒子的興起，電視機作為一種帶有調諧器的顯示設備，越來越多的作為顯示器來使用，但是該標準中并未對等離子顯示方式的顯示設備的測試方法加以區別。

測試電源為220VAC（1±3%），頻率為50Hz（1±1%），總諧波失真≤3%，暗室條件照度測量值應該不大于1.0lx。

2 測試信號要求

標準規定根據顯示器不同分辨率使用固有分辨率一致的80%白窗測試信號。

對圖像亮度對比度的調整，采用了VES標準《Flat Panel Display Measurements Standard Version 2.0》在現實設置方法中規定的最小可分辨差（JND-based setup alternative）調節方法，即使用電平0%黑場為背景的八級灰度信號進行亮度和對比度調整。如圖1所示。

圖1 八級灰度信號示意圖

3 能效指數等技術要求

在該標準中，顯示器的考核指標有三個部分，能源效率、關閉狀態功率和睡眠狀態功率。

標準規定能效等級分為3級，其中1級能效最高。在標準實施后，即2016年10月起，顯示器的能效等級強制性指標為3級，未達到3級指標則不能進入市場。在標準實施之日起三年后，目標能效限定值為能效等級的2級，即未達到2級指標則不能進入市場。

睡眠狀態功率為該標準新增內容，指顯示器在睡眠狀態下的有功功率。睡眠狀態指的是顯示器由用戶選擇的不產生圖像的狀態，或者因一段時間無信號輸入自動進入而用戶操作時切換到工作狀態的能耗較低的狀態。

關閉狀態功率指顯示器在關閉狀態下的有功功率。

4 試驗方法及試驗中注意事項

4.1 樣品測試前狀態

在進行顯示器能效測試前，為保證測試結果穩定可靠，標準規定了顯示器恢復至出廠缺省值，除顯示之外的附加功能關閉，顯示器環境光控制功能關閉，如不能關閉，只在光感應器處給予不低于300lx的照度。顯示器在白窗口測試信號下預熱至少30分鐘。

4.2 測試狀態調整

標準中規定顯示器顯示8級灰度測試信號，調整對比度和亮度至最大，如100%和95%白灰階可以分辨，該狀態就是測試狀態，如果沒法分辨，則調節對比度設置，使100%和95%白灰階可以恰好分辨。如一直無法分辨，將對比度從最大值逐漸減小，直到95%和90%白灰階可以互相恰好分辨。如始終無法分辨，則降低對比度至最小值。經過測試發現，該項操作有較大的主觀性，與測試人員所處方位、距離等有很大關系，因此在該項測試中，測試人員應該處于最終的亮度計的位置上進行觀察，從而保證測試結果的準確性。

標準中明確規定測試距離為1m。

4.3 能源效率測試

顯示器輸入白窗口信號，測量顯示器屏幕中心亮度、測量尺寸、測量能耗。

在亮度測試時，大尺寸的顯示器容易有中心位置亮度與邊緣位置亮度不均，與電視機能效測試不同，顯示器僅測試中心點亮度，使得企業較容易得到較好的能效指數結果。

4.4 睡眠狀態功率、關閉狀態功率測試

睡眠狀態功率測試是在預熱30分鐘的前提下，使顯示器進入睡眠狀態，并開始測試，測試時間不小于10分鐘。關閉狀態功率測試步驟相同，只是關閉狀態應關閉顯示器開關進入關閉狀態。

測量顯示器關閉狀態的功率需要注意把功率計調整正確的工作量程。在實際測試中因為被動待機功率比較小，工作量程不適合將導致測試結果誤差比較大。

4.5 高性能顯示器的水平視角、固有分辨力和色域測量方法

新標準中新增了高性能顯示器的性能測試，作為高性能顯示器的判定標準，需要同時滿足對比度在60：1時水平視角不小于160°、固有分辨力不低于270萬像素數、色域不小于75%。高性能顯示器的能效效率指數評價值低于普通二類顯示器。

5 結論

計算機顯示器能效標準中的能效指數和待機功率都是強制條款，而影響能源效率的因素依然為顯示器的尺寸、亮度和能耗，標準中能效指數的實質在于光電轉換效率，這就要求企業在保持亮度的前提下降低功耗，達到節能減排的目的，而這份標準的實施必將推動節能技術的推廣普及。