联想笔记本电脑低温环境使用性能研究.pdf
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1、112日用电器/Electrical Appliances技术创新/Technology and Innovation联想笔记本电脑低温环境使用性能研究李晶晶1 王 壮2 刘 浩2 董智芝2(1.江苏省电子信息产品质量监督检验研究院(江苏省信息安全测评中心)无锡 214073;2.联想(上海)有限公司 上海 200120)摘要:随着电子产品的日益发展,笔记本产品的更新日新月异。消费者对笔记本的各类产品性能指标也更加关注。随着笔记本技术的发展,笔记本的体积也越来越小,使用的场合也更加广泛。因此消费者对笔记本的使用环境也更加关注。中国的纬度范围较广,气候温度多样,因此对于笔记本适用的温度更加苛刻。
2、本文针对笔记本电脑低温环境使用性能进行研究。对未来笔记本电脑在超低温下工作奠定试验数据基础。关键词:笔记本电脑;低温环境;产品性能Abstract:With the development of electronic products,notebook products are updated with each passing day.Consumers pay more attention to the performance indicators of notebook products performance.With the development of notebook techn
3、ology,the volume of the notebook is getting smaller and smaller,and the use of the occasion is more extensive.Therefore,consumers are more concerned about the environment for notebook use.China has a wide range of latitudes and diverse climate temperatures,so the suitable temperature for the noteboo
4、k is more severe.This paper studies the performance of laptop computer in low temperature environment.It lays the test data foundation for the future laptop computer to work at ultra-low temperature.Key words:notebook products;low temperature environment;product performanceResearch on the Performanc
5、e of Lenovo Notebook Computer in Low Temperature Environment引言在夏天,笔记本温度过高时,会产生许多不良的后果。例如:温度过高会使得 CPU 触发过热保护,进行降频,产品性能会大大降低;当温度过高时,笔记本产品会直接关机。长时间工作在高温环境下,会减弱 CPU 的寿命。同样低温对于笔记本也会造成很大的影响。首先,低温对于笔记本电池的影响是十分的明显,安置在笔记本中的锂离子电池最佳是使用的环境温度是二十度左右,一般应该在(0 -45)之间使用,过低的低温会导致电池迅速掉电,影响笔记本电池的续航时间和使用寿命,严重的话会减少锂离子电池的容
6、量1,2。其次低温还会使笔记本的绝缘材料变脆,变硬,笔记本电脑配套的适配器的塑料外壳和导线都是塑料,导线的塑料老化导致火灾的事故大家都屡见不鲜,而变脆,变硬就是塑料老化的现象3。此外,许多工作人员在室内和室外都需要使用笔记本电脑,这时候室内外的温差可能有几十摄氏度(例如北方冬至时,室外的温度可能零下三十多度,而室内通2023 年 7 月/Jul.2023 113技术创新/常有暖气,温度在零上二十度),巨大的温差会在笔记本内部造成凝集和结露现象:一是引起金属器件生锈,二是导致主板上的元器件短路4,5。1 低温使用环境产品设计为了提高笔记本电脑在低温环境下的使用性能,通过一定的设计升级以及电脑各个
7、部件的材料的变更,以使得笔记本电脑在低温环境中(-30)的基本功能、续航性能、机械性能和流畅性能有了很大提高5。1.1 软件设计通过直流风扇传感器的使用,以及软件侦测 CPU 与显卡的温度设计,进行反馈,降低直流风扇的转速,以实现主板在低温下的发热不承受风扇的冷却。具体流程图如图 1 所示。1.2 材料及关键部件的选用通过大量调研、选用及验证,选取适宜的笔记本电脑所使用的耐低温材料和关键件部件,如OLED显示屏、硬盘、电池组、电源适配器等。2 测试验证流程2.1 测试前产品功能性检查在测试开展前,需完成以下准备工作:1)记录实验环境对应的温度及相对湿度;2)连接好适配器,适配器放置在温箱内部,
8、将产品的电池充满,全实验流程保持产品连接电源;3)实验过程进行产品的功能完整性测试,涉及的测试功能包含有:产品开机时间;蓝牙连接;音频播放;视频播放;亮度调节;音量调节。2.2 常温工况产品开机时间测试为对比-30 低温工况产品的开机时间延迟情况,需记录正常工况的开机时间:以开启开机键为起始,以出现开机登录界面为结束,记录完整开机时间。2.3 常温工况屏幕亮度衰减率测试为对比-30 低温环境对产品的屏幕亮度衰减情况,需记录正常工况产品屏幕亮度衰减情况:将产品放置在高低温交变实验箱内,保持柜门开启,屏幕调节为最大亮度并常亮维持 4 h,屏幕显示内容为纯白,采用无接触图 1 测试控制流程图114日
9、用电器/Electrical Appliances技术创新/Technology and Innovation式亮度计,分别记录实验开始与结束时的亮度变化,计算衰减率。为保证屏幕充分恢复到正常显示质量,建议该项测试后关机,隔天进行-30 低温工况的亮度衰减实验。2.4-30 工况屏幕亮度初始亮度测试常温工况下进行-30 工况的屏幕的初始亮度测试,测试方法同常温工况测试方法一致。2.5-30 低温工况开机时间测试为确认-30 低温环境对产品的开机时间影响,进行该工况的开机时间测试,开机时间定义同常温工况保持一致:将产品关机后,放置在高低温交变实验箱,保持柜门关闭,开启实验箱,设置温度为-30,持
10、续时间 2 h。在持续时间结束后,打开温箱,进行开机时间测试,并作记录。2.6 确认鼠标能正常工作记录低温工况对蓝牙连接功能影响。2.7-30 工况屏幕亮度衰减率测试为确认-30 低温环境对产品的屏幕亮度衰减情况,进行该工况的亮度衰减测试,该测试在开机时间测试后立即进行:维持产品放置在高低温交变实验箱内,关闭柜门,将温箱温度设置为-30 维持 2 h,在-30 工况的最后 1 h 内,借助蓝牙鼠标,在箱外控制,完成产品功能性验证实验(步骤710)。随后复温到常温工况,同样维持两小时,全过程和常温工况的亮度衰减测试时序号1#样机2#样机3#样机4#样机配置CPU:Intel-i5CPU:Inte
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