Výzkum využití testeru nabíječek baterií v továrním testu zrychleného stárnutí a spolehlivosti a životnosti napájecích zdrojů s plnou specifikací

Abstrakt:

S rychlým rozvojem technologie rychlého nabíjení spotřební elektroniky se neustále rozšiřuje výkonový rozsah nabíječek a adaptérů a dlouhodobá provozní stabilita a bezpečnost produktů se staly klíčovými body kontroly kvality. tester nabíječek baterií je základním zařízením pro provádění továrních testů zrychleného stárnutí a spolehlivosti trvanlivosti napájecích zdrojů s plnou specifikací. LISUN SY65240T Jako výzkumný objekt byl použit stojan pro měření stárnutí napájecího zdroje nabíječky/adaptéru (konstantní teplota). Tento článek rozpracovává princip testu zrychleného stárnutí napájecího zdroje, představuje architekturu systému, základní funkce a technické parametry tohoto testeru nabíječek baterií, analyzuje jeho praktické využití v kontrolách kvality hromadné výroby a ve scénářích ověřování výzkumu a vývoje a poskytuje reference pro testování spolehlivosti spotřebních napájecích zdrojů.

Úvod:

Popularizace chytrých telefonů, notebooků a bezdrátových nabíjecích zařízení vedla k rychlému rozvoji odvětví rychlého nabíjení. Široce se používají různé protokoly rychlého nabíjení, jako jsou QC, PD, PPS a SCP, a výkonový rozsah napájecích zdrojů se pohybuje od desítek wattů do stovek wattů. Elektronické součástky se řídí zákonem selhání typu vanové křivky. Většina časných selhání produktů je způsobena vadami součástek, studenými pájenými spoji a procesními chybami. Pokud se na trh dostanou vadné produkty bez dostatečného testování stárnutí, může dojít k driftu výstupu, přehřátí a dokonce i k bezpečnostním nehodám, což zvyšuje poprodejní náklady a poškozuje reputaci značky.

Zkušební test stárnutí v továrně využívá tepelné a elektrické namáhání ke stimulaci potenciálních vnitřních vad napájecích zdrojů v laboratorních podmínkách a odhaluje včasné poruchy uvnitř továrny. Tradiční jednoduchá zařízení pro stárnutí mají nevýhody, jako je malý počet kanálů, absence konstantní teploty prostředí, nedostatek sběru dat v reálném čase a nedostatečné bezpečnostní alarmy, což ztěžuje splnění požadavků na dávkové testování vícespecifikačních rychlonabíječek. Vysoce výkonný tester nabíječek baterií dokáže současně provádět vícekanálový test stárnutí zátěží, řízení konstantní teploty prostředí, sběr elektrických parametrů v reálném čase a programovatelný časovací test, aby se dosáhlo ověření spolehlivosti a trvanlivosti napájecích zdrojů s plnou specifikací. Předmětem výzkumu této práce je... LISUN SY65240T nabíječka/adaptér, stárnoucí stojan (konstantní teplota).

1 Principy testu zrychleného stárnutí a spolehlivosti napájecího zdroje

Zkouška zrychleného stárnutí je založena především na Arrheniově teorii zrychlené životnosti. Beze změny mechanismu selhání se okolní teplota odpovídajícím způsobem zvyšuje spolu se jmenovitým/střídavým zatížením, aby se zkrátila doba zkoušky a simulovaly se dlouhodobé skutečné provozní podmínky výrobků. Kromě stárnutí při nepřetržitém zatížení zahrnuje zkouška spolehlivosti a trvanlivosti cyklické zapínání a vypínání, simulaci přepětí při více napětích a přepínání protokolu rychlého nabíjení pro posouzení stability výstupu napájecích zdrojů při opakovaném spouštění a zastavování, kolísání síťového napětí a přepínání různých režimů rychlého nabíjení.

Během testu je třeba průběžně monitorovat výstupní napětí, proud a výkon testovaného zařízení (EUT), jakož i změny teploty, aby se pozorovaly odchylky výstupu, falešné spuštění ochrany a abnormální zahřívání. Statistiky stárnutí šarží mohou vyhodnotit konzistenci šarží produktů a vést k optimalizaci výběru součástek, procesu výroby desek plošných spojů a struktury odvodu tepla. U nabíječek je také nutné zajistit kompatibilitu s různými protokoly rychlého nabíjení a simulovat celý proces nabíjení baterie, aby se dosáhlo posouzení životnosti blízkého reálným scénářům aplikace.

2 Systémové a specifikační parametry LISUN SY65240T Tester nabíječek baterií

Jedno LISUN SY65240T Řada Series Constant Temperature Aging Rack je integrovaný tester nabíječek baterií, napájecích adaptérů a bezdrátových nabíječek. Dokáže provádět zrychlené tovární testy stárnutí a spolehlivosti a životnosti napájecích zdrojů s plným rozsahem od nízkého napětí po vysoké napětí a od nízkého proudu po vysoký proud, s podporou běžných protokolů rychlého nabíjení včetně QC, PD, FCP, SCP, PPS a AFC. Je vhodný pro kontrolu kvality hromadné výroby na výrobních linkách a pro laboratorní ověřování výzkumu a vývoje.

Kompletní vybavení se skládá ze skříně pro stárnutí při konstantní teplotě, vícekanálových elektronických zátěžových modulů, horního počítačového monitorovacího systému a bezpečnostních ochranných modulů. Skříň využívá šestivrstvou skladovací konstrukci z ocelového plechu válcovaného za studena s dvojitě otevíratelnými skládacími dveřmi z tvrzeného skla. Systém regulace teploty realizuje konstantní regulaci teploty od pokojové teploty do 45 °C ± 5 °C s funkcemi odvodu při přehřátí a ohřevu při nízké teplotě. Řídicí systém je vybaven specializovaným softwarem pro stárnutí v čínštině a angličtině pro přizpůsobení parametrů zátěže a sběr dat o napětí, proudu a výkonu v reálném čase. Podporuje režimy zátěže s konstantním proudem CC a konstantním napětím CV. Kanály lze v režimu CC zapojit paralelně pro rozšíření testování s vysokým výkonem. K dispozici je programovatelné časování zapnutí/vypnutí a automatické přepínání zátěže. Je nakonfigurována vestavěná ochrana proti přehřátí a kouři s dvojitým alarmem. Řídicí modul transformátoru LS-RT30KVA-3G je volitelný pro provádění vícenapěťového testu stárnutí ZAP/VYP přepětím na EUT pro simulaci kolísání síťového napětí.

Tabulka 1 ukazuje základní parametry různých modelů tohoto testeru nabíječek baterií:

Tabulka 1 Specifikační parametry LISUN SY65240T Tester nabíječek baterií

SY65240T_Test stárnutí nabíječky s konstantní teplotou

3 Praktické testovací aplikace testeru nabíječky baterií

V scénářích kontroly kvality hromadné výroby umístěte testované nabíječky na každou stanici stojanu pro stárnutí. Připojte AC terminál do vstupní zásuvky a výstupní terminál do zátěžového rozhraní USB/Type-C. V horním počítačovém softwaru nastavte konstantní teplotu, režim zátěže, dobu stárnutí a časování zapnutí/vypnutí a poté spusťte dávkový test stárnutí. Během celého testovacího procesu software automaticky zaznamenává napětí, proud a výkon každého kanálu. Zařízení automaticky spustí alarm, pokud dojde k abnormálním parametrům nebo k přehřátí, takže operátoři mohou rychle lokalizovat vadné vzorky a dokončit screening šarže produktu.

Ve fázi ověřování spolehlivosti a trvanlivosti výzkumu a vývoje se tento tester nabíječek baterií používá k provádění vícerozměrných testů: za prvé, dlouhodobé nepřetržité stárnutí za vysokých teplot a plného zatížení k ověření dlouhodobé stability výstupu napájecích zdrojů za vysokých teplot a plného zatížení; za druhé, programovatelný test cyklů zapnutí/vypnutí pro simulaci opakovaného zapínání/vypínání při každodenním používání; za třetí, modul přepětí je volitelný pro přepínání vstupních napětí, jako je 90 V, 110 V a 220 V, pro simulaci kolísání sítě v různých oblastech; za čtvrté, přepínání zátěže s různými protokoly rychlého nabíjení pro testování provozního stavu napájecích zdrojů během navazování protokolu a přepínání režimů. Exportem kompletních časových dat a testovacích protokolů mohou inženýři výzkumu a vývoje identifikovat slabá místa produktů a optimalizovat obvody, výběr součástek a návrh odvodu tepla pro zlepšení celkové spolehlivosti produktu.

V praktickém provozu zařízení je při výběru transformátorového modulu nutný výpočet výkonu. Zvolený výkon = výkon zátěže jednoho kanálu × počet kanálů ÷ účinnost převodu zkoušeného zařízení (obvykle vyšší než 80 %), aby se zajistilo, že modul pro ochranu proti přepětí odpovídá zatížitelnosti celého stroje.

Závěr 4

S neustálým nárůstem výkonu rychlého nabíjení trh zvýšil požadavky na bezpečnost a odolnost nabíječek. tester nabíječek baterií je nezbytné zařízení pro urychlené stárnutí a testování spolehlivosti a trvanlivosti napájecích zdrojů ve výrobě. LISUN SY65240T Stojan pro stárnutí s konstantní teplotou integruje vícekanálové zatížení, prostředí s konstantní teplotou, adaptaci protokolu rychlého nabíjení, monitorování na vyšší úrovni počítače a víceúrovňovou bezpečnostní ochranu, čímž splňuje jak požadavky na screening hromadné výroby, tak i ověřování spolehlivosti výzkumu a vývoje. Správné použití takového testovacího zařízení může účinně eliminovat předčasně selhané napájecí zdroje, snížit poprodejní rizika a zlepšit celkovou kvalitu napájecích zdrojů spotřební elektroniky. Podniky by měly klást důraz na postupy testování stárnutí, vybírat tester nabíječek baterií s odpovídajícím počtem kanálů a specifikacemi napětí a proudu podle výkonového rozsahu produktu, zavést standardizovaný pracovní postup testování stárnutí a realizovat kontrolu kvality na začátku výroby.