解读GB21520-2015计算机显示器能效标准

雷微露 福建省产品质量检验研究院

解读GB21520-2015计算机显示器能效标准

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本文介绍了GB21520-2015《计算机显示器能效限定值及能效等级》能效标准，从实际测试角度对显示器的能源效率的计算，测量方法和检验规则方面进行解读。

显示器 能源效率 高性能显示器 功率

我国于2016年10月开始实施GB21520-2015《计算机显示器能效限定值及能效等级》能效标准，在该标准中，规定了普通用途的计算机显示器的能源效率的计算，测量方法和检验规则。

1 产品适用范围和测试要求

该标准适用于计算机使用的液晶显示器，也适用于主要功能为计算机显示器，带有调谐器/接收器的显示设备。与旧标准相比较，CRT显示器作为已经淘汰的产品类型已经不在适用范围。但是现今社会网络盒子的兴起，电视机作为一种带有调谐器的显示设备，越来越多的作为显示器来使用，但是该标准中并未对等离子显示方式的显示设备的测试方法加以区别。

测试电源为220VAC（1±3%），频率为50Hz（1±1%），总谐波失真≤3%，暗室条件照度测量值应该不大于1.0lx。

2 测试信号要求

标准规定根据显示器不同分辨率使用固有分辨率一致的80%白窗测试信号。

对图像亮度对比度的调整，采用了VES标准《Flat Panel Display Measurements Standard Version 2.0》在现实设置方法中规定的最小可分辨差（JND-based setup alternative）调节方法，即使用电平0%黑场为背景的八级灰度信号进行亮度和对比度调整。如图1所示。

图1 八级灰度信号示意图

3 能效指数等技术要求

在该标准中，显示器的考核指标有三个部分，能源效率、关闭状态功率和睡眠状态功率。

标准规定能效等级分为3级，其中1级能效最高。在标准实施后，即2016年10月起，显示器的能效等级强制性指标为3级，未达到3级指标则不能进入市场。在标准实施之日起三年后，目标能效限定值为能效等级的2级，即未达到2级指标则不能进入市场。

睡眠状态功率为该标准新增内容，指显示器在睡眠状态下的有功功率。睡眠状态指的是显示器由用户选择的不产生图像的状态，或者因一段时间无信号输入自动进入而用户操作时切换到工作状态的能耗较低的状态。

关闭状态功率指显示器在关闭状态下的有功功率。

4 试验方法及试验中注意事项

4.1 样品测试前状态

在进行显示器能效测试前，为保证测试结果稳定可靠，标准规定了显示器恢复至出厂缺省值，除显示之外的附加功能关闭，显示器环境光控制功能关闭，如不能关闭，只在光感应器处给予不低于300lx的照度。显示器在白窗口测试信号下预热至少30分钟。

4.2 测试状态调整

标准中规定显示器显示8级灰度测试信号，调整对比度和亮度至最大，如100%和95%白灰阶可以分辨，该状态就是测试状态，如果没法分辨，则调节对比度设置，使100%和95%白灰阶可以恰好分辨。如一直无法分辨，将对比度从最大值逐渐减小，直到95%和90%白灰阶可以互相恰好分辨。如始终无法分辨，则降低对比度至最小值。经过测试发现，该项操作有较大的主观性，与测试人员所处方位、距离等有很大关系，因此在该项测试中，测试人员应该处于最终的亮度计的位置上进行观察，从而保证测试结果的准确性。

标准中明确规定测试距离为1m。

4.3 能源效率测试

显示器输入白窗口信号，测量显示器屏幕中心亮度、测量尺寸、测量能耗。

在亮度测试时，大尺寸的显示器容易有中心位置亮度与边缘位置亮度不均，与电视机能效测试不同，显示器仅测试中心点亮度，使得企业较容易得到较好的能效指数结果。

4.4 睡眠状态功率、关闭状态功率测试

睡眠状态功率测试是在预热30分钟的前提下，使显示器进入睡眠状态，并开始测试，测试时间不小于10分钟。关闭状态功率测试步骤相同，只是关闭状态应关闭显示器开关进入关闭状态。

测量显示器关闭状态的功率需要注意把功率计调整正确的工作量程。在实际测试中因为被动待机功率比较小，工作量程不适合将导致测试结果误差比较大。

4.5 高性能显示器的水平视角、固有分辨力和色域测量方法

新标准中新增了高性能显示器的性能测试，作为高性能显示器的判定标准，需要同时满足对比度在60：1时水平视角不小于160°、固有分辨力不低于270万像素数、色域不小于75%。高性能显示器的能效效率指数评价值低于普通二类显示器。

5 结论

计算机显示器能效标准中的能效指数和待机功率都是强制条款，而影响能源效率的因素依然为显示器的尺寸、亮度和能耗，标准中能效指数的实质在于光电转换效率，这就要求企业在保持亮度的前提下降低功耗，达到节能减排的目的，而这份标准的实施必将推动节能技术的推广普及。