市場上多工充電器類型琳瑯滿目,從行動電源至多孔充電器等充電法寶推陳出新,輸入/輸出分別從小至支援2 x USB到大至支援4x USB,部分行動電源甚至支援自帶線或是交流電源輸入。然而,當越來越多消費者選購此類型產品時,卻時不時聽聞充電過程中產品過熱融化、燒毀和爆炸等至關生命及財產安全的消息,令消費者擔心這些產品到底是否可以在無人注意的情況下放心使用;除此之外,對於通路跟品牌廠商而言,該如何應對與規避這些風險以提升市場銷售?為此,百佳泰做為業界唯一一家同時具備USB-IF認證和客製化驗證專家的實驗室,具有可程式控制的環境模擬實驗室,且擁有與各大充電器品牌及製造商合作過大量的測試案例經驗,將常見的產品設計及潛在應用風險列舉如下:

 

您不可不知, Multi-port Power Bank & Charger的設計及潛在風險與解析

 

充電器的溫控能力不足可能導致使用者燙傷或線材接口的熔毀

GaN技術充電器是充電器的新寵,優點為體積非常小巧輕便,缺點則是使用後摸起來溫度略高,針對多孔充電器的產品,如何在其外觀設計、溫控及安全性做出平衡為一項重要考量,且為產品穩定與安全中很重要的一環測試.百佳泰環境模擬實驗室在設定23°C環境溫度下進行了充電器的溫度控制能力,包含測試充電器於長時間使用時的溫度穩定性,確保其在正常操作範圍內工作,並避免過熱問題。

以下是針對某款GaN技術充電器,在環境溫度為23°C的測試條件下,當充電器的所有端口都接滿設備並進行充電時,外殼上的最高發熱源量測溫度如下:

百佳泰針對某款GaN技術充電器,在環境溫度為23°C的測試條件下,當充電器的所有端口都接滿設備並進行充電時,外殼上的最高發熱源量測溫度

 

根據醫學研究,當溫度45℃的物體只要直接接觸皮膚30分鐘以上,就可能出現發紅及發癢的症狀;溫度如果達到50℃,只需要5分鐘的接觸時間,就有機率造成低溫燙傷;一旦溫度高達60°C~70°C,則應該避免直接接觸物品;從百佳泰的測試數據可以得知此款產品在市面上不但有被消費者退貨的風險,更可能造成消費者受傷害而有賠償風險。

 

Share Power後的各自充電能力不足或是過大以及邏輯錯誤

百佳泰的使用者驗證情境可以在充電器處於Share Power模式下,確保多個設備同時充電時,每項設備皆可獲得足夠的充電量,並同時也可驗證充電器在分配電源時的邏輯轉換,確保符合充電器本身設計的電力分配;此外,我們模擬使用者族群的設備進行相容性驗證,以確保充電器能夠與各種不同操作系統的設備正確連接並提供穩定的充電。依據百佳泰顧問經驗中,常見的問題如下:

 

A. 充電能力不足或是整體輸出超過設計規範

  • 部分充電器在進行Share Power後,部分充電孔位雖然在Charging Profile的宣告上有其充電功率,但實際接上設備後卻量測不足,而進階驗證使用electical load且強行拉高至支援功率反而導致充電器進入OCP(Over Current Protect)
  • 充電能力過大,宣告並且支援了比預期過大的Charging Profile,原先產品預設最大功率100W的充電器,反而在Share Power後,全部的充電孔位加起來以支援到110W甚至更大。

 

B. 邏輯錯誤或是與使用說明書不同

  • 實際量測的功率與包裝上標明的資訊存在差異(數值與說明書相反),這可能意味著充電器在高負載狀態下的充電能力沒有達到使用者的預期
  • 智慧分配的充電器反而導致不能充電,因在連接時會自動分配充電瓦數,在進行Share Power模式下,因邏輯條件設計不足導致不同組合(使用者情境)下會有不正確的表現,例如我們測試某款充電器於組合3跟組合4的情境下,會產生對設備不充電的情況產生,消費者可能因此判斷產品有問題而退貨。
  • 組合1: HP ZBook 15M G7(充電)
  • 組合2: HP ZBook 15M G7(充電)+Apple iPhone 14(充電)
  • 組合3: HP ZBook 15M G7(不充電)+Samsung S22 Ultra(充電)
  • 組合4: HP ZBook 15M G7(不充電)+Apple iPad Air 10.9″_5th(M1)(充電)

 

長時間供電穩定度監控(Full Loading & Stress)

現代人電子設備眾多,可以說是每天都要對各項產品充電,百佳泰可以提供充電器長時間供電的監控測試,包括全負載和壓力測試。透過測試可以確保充電器在長時間高負載情況下仍穩定運作,不會出現過熱或其他性能問題。 於之前的測試案例中,我們連續執行50次的穩定度監控後,觀察到有2次在放置充電一段時間後,連結的手機持續發出”充電”的提示音,經過RD團隊分析後可能原因:

  • 部分設備充飽電之後,由於向充電器索取的電流變小,而導致Share Power邏輯改變
  • 由於電流過小低於充電器的設定值,因此充電器要關閉此充電孔位,但 由於充電觸發機制,如此反反覆覆;這個問題會讓消費者感覺到困擾並影響使用者體驗。

 

無預期斷電造成產品功能異常

現實生活中,停電等因素可能會造成無預警的斷電,產品本身電力忽然斷開又復原,是否還能在這情況下正常回復運作?意外斷開和重新連接的問題也是一大客訴案例,百佳泰也能模擬此情境,確保充電器能夠快速且穩定地適應設備的連接狀態變化,並保持連接的可靠性和充電效果。於先前測試案例,曾發現過某款充電器發生無法正常回復運作的問題:

  • 兩個的USB-C Port功率上限故障了,最高只能支援到18W(12V, 1.5A)
  • 一個USB-A Port完全無法充電,停止運作

 

發生此種問題後,即使移除充電器上所連接的設備,充電器還是無法恢復正常。除非插拔充電器進行斷電重置,充電器才能恢復正常,對於沒有技術背景的消費者而言,不僅影響使用體驗,更可能直接造成退貨並且影響再購入該品牌的意願。

 

Faster, Easier, Better!個人電腦周邊設備顧問服務

以上分享我們從專業的測試手法搭配使用者情境模擬,從真實的實驗數據找出各種使用者情境下可能潛在的問題。百佳泰可以協助您節省時間成本、降低建置生態圈成本!百佳泰在充電測試領域具有專業經驗,並擁有豐富的測試設備和自動化測試技術;合作服務客戶包含充電晶片研發驗證、產品功能驗證、產品相容性驗證、客訴複製驗證,藉由我們的專業顧問服務團隊,可以讓您的團隊享受到更快速、更簡便、更棒的服務體驗,進而提升市場的銷售。

 

Faster 

百佳泰在USB-IF認證以及USB充電相容測試領域具有專業經驗,讓產品無論在哪個階段都可同時在認證與相容性同步進行,雙管齊下,加速縮短產品開發與除錯週期。

  • 快速地建置3C設備充電生態圈
  • 快速地得到開發驗證策略
  • 快速地得到驗證計畫
  • 快速地得到標準認證計畫 (USB-IF)

Easier 

透過導入AI與自動化解決方案,百佳泰確保每一次測試皆為「定性、定量、可重現」,協助客戶以更便捷的方式提升產品效能。

  • 更省力的測試手法
  • 更省時間成本的測試方案
  • 更準確的測試結果

Better 

百佳泰不僅擁有超過30年以上的專業實績、專業的技術團隊以及一應俱全的測試環境與儀器設備,憑藉著豐富的使用者情境測試經驗,致力於提供客戶更加完善的服務品質。

  • 更好更完善的使用者情境模擬測試
  • 更好更完善的驗證測試計畫
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