งานวิจัยเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้เครื่องทดสอบเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ในการทดสอบการเร่งอายุการใช้งานและการทดสอบความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟแบบเต็มรูปแบบในโรงงาน

นามธรรม:

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการชาร์จเร็วสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค ทำให้ช่วงกำลังไฟของเครื่องชาร์จและอะแดปเตอร์ขยายตัวอย่างต่อเนื่อง และความเสถียรในการใช้งานและความปลอดภัยในระยะยาวของผลิตภัณฑ์จึงกลายเป็นประเด็นสำคัญในการควบคุมคุณภาพ เครื่องทดสอบเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ เป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้ในการทดสอบการเร่งอายุการใช้งานและการทดสอบความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟที่มีคุณสมบัติครบถ้วนตามมาตรฐานโรงงาน โดยการนำ... LISUN SY65240T โดยใช้แท่นทดสอบอายุการใช้งานของเครื่องชาร์จ/อะแดปเตอร์ (อุณหภูมิคงที่) เป็นวัตถุวิจัย บทความนี้จะอธิบายหลักการของการทดสอบอายุการใช้งานแบบเร่งความเร็วของแหล่งจ่ายไฟ แนะนำสถาปัตยกรรมระบบ ฟังก์ชันหลัก และพารามิเตอร์ทางเทคนิคของเครื่องทดสอบเครื่องชาร์จแบตเตอรี่นี้ วิเคราะห์การประยุกต์ใช้งานจริงในการตรวจสอบคุณภาพการผลิตจำนวนมากและสถานการณ์การตรวจสอบ R&D และให้ข้อมูลอ้างอิงสำหรับการทดสอบความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์แหล่งจ่ายไฟสำหรับผู้บริโภค

บทนำ:

การแพร่หลายของสมาร์ทโฟน แล็ปท็อป และอุปกรณ์ชาร์จไร้สาย ได้ผลักดันให้เกิดการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมอุปกรณ์จ่ายไฟแบบชาร์จเร็ว โปรโตคอลการชาร์จเร็วต่างๆ เช่น QC, PD, PPS และ SCP ได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย และช่วงกำลังไฟของผลิตภัณฑ์จ่ายไฟครอบคลุมตั้งแต่หลายสิบวัตต์ไปจนถึงหลายร้อยวัตต์ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เป็นไปตามกฎการล้มเหลวแบบโค้งอ่างอาบน้ำ ความล้มเหลวในช่วงแรกส่วนใหญ่เกิดจากข้อบกพร่องของชิ้นส่วน ข้อต่อบัดกรีที่ไม่ดี และข้อบกพร่องในกระบวนการผลิต หากผลิตภัณฑ์ที่ชำรุดเข้าสู่ตลาดโดยไม่มีการคัดกรองอายุการใช้งานที่เพียงพอ อาจเกิดการเปลี่ยนแปลงของกำลังไฟ ความร้อนสูงเกินไป และแม้กระทั่งอุบัติเหตุทางความปลอดภัย ซึ่งจะเพิ่มต้นทุนหลังการขายและทำลายชื่อเสียงของแบรนด์

การทดสอบเร่งอายุการใช้งานในโรงงานใช้ความเครียดจากความร้อนและความเครียดทางไฟฟ้าเพื่อจำลองข้อบกพร่องภายในที่อาจเกิดขึ้นในแหล่งจ่ายไฟภายใต้สภาวะห้องปฏิบัติการ ทำให้ตรวจพบความล้มเหลวก่อนกำหนดภายในโรงงาน อุปกรณ์เร่งอายุการใช้งานแบบดั้งเดิมมีข้อเสีย เช่น จำนวนช่องสัญญาณน้อย ไม่มีสภาพแวดล้อมอุณหภูมิคงที่ ขาดการเก็บข้อมูลแบบเรียลไทม์ และสัญญาณเตือนความปลอดภัยไม่เพียงพอ ทำให้ยากต่อการตอบสนองความต้องการการทดสอบแบบกลุ่มของเครื่องชาร์จเร็วหลายสเปค เครื่องทดสอบเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ประสิทธิภาพสูงสามารถทำการทดสอบเร่งอายุการใช้งานแบบหลายช่องสัญญาณ ควบคุมสภาพแวดล้อมอุณหภูมิคงที่ เก็บข้อมูลพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าแบบเรียลไทม์ และทดสอบตามเวลาที่ตั้งโปรแกรมได้พร้อมกัน เพื่อตรวจสอบความน่าเชื่อถือและความทนทานของแหล่งจ่ายไฟแบบเต็มรูปแบบ วัตถุประสงค์ของการวิจัยในบทความนี้คือ LISUN SY65240T แท่นทดสอบอายุการใช้งานของที่ชาร์จ/อะแดปเตอร์ (อุณหภูมิคงที่)

1. หลักการของการเร่งอายุและการทดสอบความทนทานต่อความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟ

การทดสอบการเร่งอายุการใช้งานส่วนใหญ่ใช้ทฤษฎีอายุการใช้งานแบบเร่งของ Arrhenius เป็นหลัก โดยไม่เปลี่ยนแปลงกลไกการเสียหาย แต่จะเพิ่มอุณหภูมิแวดล้อมให้เหมาะสมพร้อมกับโหลดที่กำหนด/โหลดสลับ เพื่อลดระยะเวลาการทดสอบและจำลองสภาวะการทำงานจริงในระยะยาวของผลิตภัณฑ์ นอกเหนือจากการเร่งอายุการใช้งานภายใต้โหลดต่อเนื่องแล้ว การทดสอบความทนทานและความน่าเชื่อถือยังรวมถึงการทดสอบการเปิด-ปิด การกระชากแรงดันไฟฟ้าหลายระดับ และการจำลองสภาวะการสลับโปรโตคอลการชาร์จเร็ว เพื่อประเมินความเสถียรของเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟภายใต้การเริ่มต้น-หยุดซ้ำๆ ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า และการสลับโหมดการชาร์จเร็วที่แตกต่างกัน

ระหว่างการทดสอบ ต้องมีการตรวจสอบแรงดันเอาต์พุต กระแส และกำลังไฟฟ้าของอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (EUT) รวมถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างต่อเนื่อง เพื่อสังเกตความเบี่ยงเบนของเอาต์พุต การทำงานของระบบป้องกันที่ผิดพลาด และความร้อนที่ผิดปกติ สถิติข้อมูลการเสื่อมสภาพของผลิตภัณฑ์แต่ละล็อตสามารถใช้ประเมินความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์แต่ละล็อต และเป็นแนวทางในการปรับปรุงการเลือกส่วนประกอบ กระบวนการผลิต PCB และโครงสร้างการระบายความร้อน สำหรับผลิตภัณฑ์เครื่องชาร์จ จำเป็นต้องใช้งานร่วมกับโปรโตคอลการชาร์จเร็วต่างๆ และจำลองกระบวนการชาร์จแบตเตอรี่ทั้งหมด เพื่อให้สามารถประเมินความทนทานได้ใกล้เคียงกับสถานการณ์การใช้งานจริง

2. พารามิเตอร์ของระบบและข้อกำหนดเฉพาะ LISUN SY65240T เครื่องทดสอบเครื่องชาร์จแบตเตอรี่

การขอ LISUN SY65240T เครื่องทดสอบอายุการใช้งานแบบควบคุมอุณหภูมิคงที่ (Constant Temperature Aging Rack) เป็นเครื่องทดสอบแบตเตอรี่แบบครบวงจรสำหรับเครื่องชาร์จ อะแดปเตอร์ และเครื่องชาร์จไร้สาย สามารถทำการทดสอบอายุการใช้งานแบบเร่งด่วนและทดสอบความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟได้ครบวงจร ตั้งแต่แรงดันต่ำถึงแรงดันสูง และกระแสต่ำถึงกระแสสูง รองรับโปรโตคอลการชาร์จเร็วหลักๆ เช่น QC, PD, FCP, SCP, PPS และ AFC เหมาะสำหรับการตรวจสอบคุณภาพการผลิตจำนวนมากในสายการผลิตและการตรวจสอบ R&D ในห้องปฏิบัติการ

อุปกรณ์ทั้งหมดประกอบด้วยตู้ทดสอบการเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิคงที่ โมดูลโหลดอิเล็กทรอนิกส์แบบหลายช่องสัญญาณ ระบบตรวจสอบด้วยคอมพิวเตอร์ และโมดูลป้องกันความปลอดภัย ตู้ใช้โครงสร้างจัดเก็บแบบหลายชั้นทำจากแผ่นเหล็กรีดเย็น 6 ชั้น พร้อมประตูกระจกนิรภัยแบบพับได้สองบาน ระบบควบคุมอุณหภูมิสามารถควบคุมอุณหภูมิให้คงที่ตั้งแต่อุณหภูมิห้องถึง 45℃ ±5℃ พร้อมฟังก์ชั่นระบายอากาศเมื่ออุณหภูมิสูงเกินและฟังก์ชั่นทำความร้อนเมื่ออุณหภูมิต่ำ ระบบควบคุมมีซอฟต์แวร์ทดสอบการเสื่อมสภาพเฉพาะภาษาจีนและอังกฤษเพื่อปรับแต่งพารามิเตอร์โหลดและรวบรวมแรงดัน กระแส และกำลังไฟฟ้าแบบเรียลไทม์ รองรับโหมดโหลดกระแสคงที่ (CC) และแรงดันคงที่ (CV) สามารถเชื่อมต่อช่องสัญญาณแบบขนานในโหมด CC เพื่อขยายการทดสอบกำลังสูง มีฟังก์ชั่นตั้งเวลาเปิด-ปิดและสลับโหลดอัตโนมัติ มีระบบป้องกันสัญญาณเตือนคู่เมื่ออุณหภูมิสูงเกินและควันในตัว โมดูลควบคุมหม้อแปลง LS-RT30KVA-3G เป็นอุปกรณ์เสริมสำหรับการทดสอบการเสื่อมสภาพแบบเปิด/ปิดหลายแรงดันบนอุปกรณ์ที่ทดสอบ (EUT) เพื่อจำลองความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าในระบบโครงข่าย

ตารางที่ 1 แสดงพารามิเตอร์หลักของเครื่องทดสอบเครื่องชาร์จแบตเตอรี่รุ่นต่างๆ:

ตารางที่ 1 พารามิเตอร์จำเพาะของ LISUN SY65240T เครื่องทดสอบเครื่องชาร์จแบตเตอรี่แบบอนุกรม

SY65240T_ชั้นวางทดสอบการเสื่อมสภาพของเครื่องชาร์จอุณหภูมิคงที่

3. การทดสอบภาคปฏิบัติเกี่ยวกับการใช้งานเครื่องทดสอบเครื่องชาร์จแบตเตอรี่

ในการตรวจสอบคุณภาพการผลิตจำนวนมาก ให้วางเครื่องชาร์จที่จะทดสอบไว้บนแต่ละสถานีของแท่นทดสอบอายุการใช้งาน เชื่อมต่อขั้ว AC เข้ากับช่องเสียบอินพุต และขั้วเอาต์พุตเข้ากับอินเทอร์เฟซโหลด USB/Type-C ตั้งค่าอุณหภูมิคงที่ โหมดการโหลด ระยะเวลาการทดสอบอายุการใช้งาน และเวลาเปิด-ปิดในซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ จากนั้นเริ่มการทดสอบอายุการใช้งานแบบเป็นชุด ในระหว่างกระบวนการทดสอบทั้งหมด ซอฟต์แวร์จะบันทึกแรงดัน กระแส และกำลังไฟของแต่ละช่องโดยอัตโนมัติ อุปกรณ์จะส่งสัญญาณเตือนโดยอัตโนมัติเมื่อพารามิเตอร์ผิดปกติหรืออุณหภูมิสูงเกินไป เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถค้นหาตัวอย่างที่ล้มเหลวและทำการคัดกรองผลิตภัณฑ์ในล็อตได้อย่างรวดเร็ว

ในขั้นตอนการตรวจสอบความน่าเชื่อถือและความทนทานของการวิจัยและพัฒนา เครื่องทดสอบเครื่องชาร์จแบตเตอรี่นี้ใช้สำหรับการทดสอบหลายมิติ ดังนี้: ประการแรก การทดสอบการเสื่อมสภาพอย่างต่อเนื่องในระยะยาวภายใต้อุณหภูมิสูงและโหลดเต็ม เพื่อตรวจสอบความเสถียรของเอาต์พุตในระยะยาวของแหล่งจ่ายไฟภายใต้อุณหภูมิสูงและโหลดเต็ม ประการที่สอง การทดสอบวงจรเปิด-ปิดที่ตั้งโปรแกรมได้ เพื่อจำลองการเปิด/ปิดเครื่องซ้ำๆ ในการใช้งานประจำวัน ประการที่สาม โมดูลแรงดันไฟกระชากเป็นอุปกรณ์เสริม เพื่อสลับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า เช่น 90V, 110V และ 220V เพื่อจำลองความผันผวนของระบบไฟฟ้าในภูมิภาคต่างๆ ประการที่สี่ การสลับโหลดด้วยโปรโตคอลการชาร์จเร็วที่แตกต่างกัน เพื่อทดสอบสถานะการทำงานของแหล่งจ่ายไฟระหว่างการจับคู่โปรโตคอลและการสลับโหมด โดยการส่งออกข้อมูลเวลาและรายงานการทดสอบที่สมบูรณ์ วิศวกรวิจัยและพัฒนาสามารถระบุจุดอ่อนของผลิตภัณฑ์และปรับปรุงวงจร การเลือกส่วนประกอบ และการออกแบบการระบายความร้อน เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือโดยรวมของผลิตภัณฑ์

ในการใช้งานจริงของอุปกรณ์ จำเป็นต้องคำนวณกำลังไฟฟ้าเมื่อเลือกโมดูลหม้อแปลง โดยกำลังไฟฟ้าที่เลือกจะเท่ากับ กำลังไฟฟ้าที่โหลดต่อช่องสัญญาณ × จำนวนช่องสัญญาณ ÷ ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของอุปกรณ์ที่ทดสอบ (โดยทั่วไปสูงกว่า 80%) เพื่อให้แน่ใจว่าโมดูลทนต่อไฟกระชากได้ตรงกับความสามารถในการรับโหลดของเครื่องทั้งหมด

ข้อสรุป 4

ด้วยกำลังการชาร์จเร็วที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ตลาดจึงมีความต้องการด้านความปลอดภัยและความทนทานของเครื่องชาร์จที่สูงขึ้น เครื่องทดสอบเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ เป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการทดสอบอายุการใช้งานแบบเร่งด่วนและการทดสอบความทนทานของแหล่งจ่ายไฟในโรงงาน LISUN SY65240T แท่นทดสอบอายุการใช้งานที่อุณหภูมิคงที่ ผสานรวมการโหลดหลายช่องทาง สภาพแวดล้อมอุณหภูมิคงที่ การปรับใช้โปรโตคอลการชาร์จเร็ว การตรวจสอบโดยคอมพิวเตอร์ระดับสูง และการป้องกันความปลอดภัยหลายระดับ ตอบสนองทั้งการคัดกรองการผลิตจำนวนมากและการตรวจสอบความน่าเชื่อถือในการวิจัยและพัฒนา การใช้งานอุปกรณ์ทดสอบดังกล่าวอย่างเหมาะสม สามารถกำจัดผลิตภัณฑ์แหล่งจ่ายไฟที่ล้มเหลวก่อนกำหนดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดความเสี่ยงหลังการขาย และปรับปรุงคุณภาพโดยรวมของแหล่งจ่ายไฟอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค บริษัทควรให้ความสำคัญกับขั้นตอนการทดสอบอายุการใช้งาน เลือกเครื่องทดสอบเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ที่มีจำนวนช่องสัญญาณและข้อกำหนดแรงดัน-กระแสที่เหมาะสมตามช่วงกำลังไฟของผลิตภัณฑ์ สร้างขั้นตอนการทดสอบอายุการใช้งานที่เป็นมาตรฐาน และดำเนินการควบคุมคุณภาพเบื้องต้น