快速充電緊繫安全 – 深度探索快速充電器測試

近日蘋果、Google、小米等品牌輪番推出最新智慧型手機搶攻市場,除了主打更強大的效能,更加快了充電速度,全面提升客戶使用體驗。iPhone 13支援 20W 或更高功率的充電器,Pixel 6也提升充電支援至30W,可在30分鐘內充至50%,特別是小米手機可支援至200W,讓手機在8分鐘內充滿。快充的市場不僅限於智慧型手機,更覆蓋了平板電腦和筆記型電腦等應用,使我們的生活更加便捷。

對於研發創新團隊而言,產品除了實現各項新穎的功能外,最重要的關鍵是高品質與安全性。回想三星Note 7事件的教訓,讓我們知道為什麼產品安全至關重要。特別是作為主要電源來源的充電器,因應快充的需求提高功率,大功率的充電器若設計不良或未經過安全測試,將帶來嚴重的電氣危害及火災風險。因此在設計上需要特別針對相關安規標準進行研究,了解測試要求,進而打造更精良的充電產品。

基本的安全測試依舊是關鍵

針對資訊與通訊類充電器產品,法規上需要符合IEC 62368。透過多項電氣安全測試來確保快充充電器的設計安全。所需進行的測試項目為耐壓、接地阻抗、絕緣阻抗和接觸電流測試。以下介紹各項測試方式:

  • 耐壓測試
    根據我們的經驗,耐壓測試客戶一般會使用約3kVac的測試電壓至充電器的輸入端做加強絕緣的測試,而輸出端則將訊號點與接地點相接在一起,測試時間為60秒,充電器需承受此電壓無損壞才能通過。
  • 接地阻抗
    為確保意外電流能順利流往地面,因此使用2倍的額定電流或25A進行測試(兩者取較大值,一般為25A),輸入此電流至接地端120秒後,此點與外殼的電阻值不得超過100mΩ。
  • 絕緣阻抗
    使用500Vdc測試電壓來檢測充電器的絕緣能力,因此絕緣阻抗值不得小於2MΩ。
  • 接觸電流
    確保各種運作情境下產生的洩漏電流不會對操作者造成危害,使用輸入額定電壓的110%(通常是110至264 Vac),此接觸電流不能超過5mA。

華儀ESA系列彩色全功能安規綜合分析儀,一機滿足所有安規需求測試,具備交流/直流耐壓(DCW)、絕緣阻抗(IR)、交流接地阻抗(AC GB)、接觸電流(TC)等功能,更有內建IEC 62368所要求的人體模擬線路(MD),加上1905接觸電流測試盒 (如圖一),減少反覆的接線步驟,讓電氣安全測試更簡單,也是各家廠商電氣安全測試的首選。

圖一:ESA 系列與被測物連接

隨著新款手機推出,再加上遠距商務辦公對於手機快速充電的需求,快充充電器訂單持續上升,該如何確保測試的準確性並提升產能和效率也是許多客戶目前遇到最大的難題。在產線測試上,充電器需要使用更高的測試電壓進行耐壓測試,確保產品品質與終端用戶的安全。然而,反覆的設定測試條件不僅費時,還可能有人為失誤造成誤判,甚至造成嚴重的損害。

為提升生產線的測試效率並維持高品質,許多廠商選擇華儀電子ESM-500 MultiPRO安規綜合測試平台。此系列可自行搭配充電器產線上所需的模組,再並聯多台測試平台同步測試,提升測試效率。和傳統一次測試大量被測物不同,ESM-500每一個測試通道都是獨立判讀結果,提升產能的同時還能減少誤判。此外,產線上分秒必爭,若是設備因故障而停機,將嚴重影響產能。作為產線最佳解決方案,ESM-500採用模組化的設計,可迅速排除故障,並且大幅降低維修與備品成本。

華儀電子80餘年的產業經驗,深知業者所會遇到的困難也積極與廠家和實驗室合作,提供大家合適的電氣安全解決方案,已經幫助了許多客戶成功解決了各種電氣安全測試所遇到的疑難雜症。若您有任何電氣安全測試相關疑問,可立即與我們聯繫