一种冰箱用风机测试工装的设计

左秋杰 束仁志 程劲兰 任 猛

（长虹美菱股份有限公司 合肥 230601）

引言

目前，在新品冰箱的开发及验证过程中，样机往往需要反复的进行综合性能如耗电量、冷冻能力、噪音测试等试验，测试时间长，测试过程较为繁琐。作为冰箱主要制冷器件，风机的性能直接影响制冷效果、冰箱噪音等性能[1]，风机性能不达标会直接导致冰箱制冷效果不合格。目前测试人员在验证风机性能时，往往需要冰箱整机通电，利用万用表测试各线路通断情况与控制板驱动电路的好坏；或者将风机取下，实验室搭建220 V测试环境，同时配合控制程序的特殊设置。复杂的测试工序极大可能影响产品性能验证及开发进度[2]，同时强电测试环境会增加测试者的安全风险。

基于以上存在的问题，为提高测试效率及安全性，设计一套风机测试工装，包括控制面板、主板、电源、测速仪和分贝计等，主板包括PWM发生芯片，主板分别与测速仪和分贝计电性连接，通过PWM发生装置、分贝计和测速仪的相互配合，能够快速排查风机是否故障，同时可以测试不同占空比下风机转速变化与噪音大小，便于制冷性能的验证，提高风机检测效率。本文将围绕该工装的结构、连接方式以及测试方法在冰箱中的具体实现方式进行详细的说明。

1 设计方案

所述冰箱用风机测试工装设计，主要包括三大部分：测试工装结构设计、连接方式设计、测试方法设计。所述测试工装可在安全的弱电环境下，快速排查风机是否故障，同时可以测试不同占空比下风机转速变化与噪音大小。

1.1 测试工装结构设计

图1 风机测试工装结构示意图

为实现此测试工装结构小型化、便于携带的设计要求，该工装设计包括机壳（1）与盖板组成的箱体和收纳舱，收纳舱内通过隔板（5）分为电源输出舱和检测舱，输出舱内设置有电源（4），电源为聚合物锂电池，包括5 V端口和12 V端口，分别为风机PWM口和电压口提供源动力。检测舱内集成有用于测试风机转速的测速仪（7）和检测风机噪音的分贝计（8）。

图1为结构示意图，控制面板包括显示器（201）、电源开关(202）、测速仪开关（203）、分贝计开关（204）、PWM频率调节旋钮（205）和PWM占空比调节旋钮（206）。以上描述的电源、PWM发生器、测速仪、分贝计等通过线束电性连接起来，确保各个部分组装完成之后，只需要从设备外将测试风机连接至电源输出端，通过调节控制面板上的PWM频率调节旋钮调节到风机额定频率后，调节PWM占空比调节旋钮使得占空比在0～100 %之间连续变化，读取显示器上分贝值与转速值，就能对风机进行检测，具有操作便捷性与安全性。

1.2 连接方式设计

风机测试工装整体连接示意图如图2所示，电源与电源开关电性连接，同时电源与主板电性连接，主板分别与测速仪和分贝计电性连接，测速仪开关与测速仪电性连接，分贝计开关与分贝计电性连接，PWM频率调节旋钮和PWM占空比调节旋钮均与主板电性连接，测速探头与测速仪电性连接，分贝探头与分贝计电性连接。

此种方式连接简单，便于操作，确保实际使用此套工装可以快速进入测试验证阶段。

1.3 测试方法设计

当需要测试风机时，先将风机与测试工装的电源输出端电性连接，然后通电，通过PWM频率调节旋钮和PWM占空比调节旋钮调节PWM波形的输出频率及占空比，当达到风机的额定频率时，通过测速仪与分贝计测量风机扇叶转速和风机噪音，并将数值通过显示器显示，通过风机的扇叶转速及风机噪音大小的实际数据与理论数据比对，判断风机是否正常工作，达到测试风机的目的。

2 测试工装测试效果

本文将测试工装与传统测试方法进行测试时间、安全性、便携性、操作简便性等方面做对比分析，结果如表1。

对比传统测试方法，测试工装节省了近2倍以上时间，提高了测试效率。同时测试工装具有体积小、集成化高的优点，便于携带与操作，大幅度提高了测试效率，同时缩短了产品开发过程中性能的测试和验证。

图2 风机测试工装的电气元件连接关系图

表1 测试工装与传统测试方法对比分析

3 结论

本文创新设计出便于风机检测的测试工装结构、连接方式与测试方法等，采用简单的连接方式进行风机与测试工装之间的连接，通过调节控制面板上的PWM占空比调节旋钮与频率调节旋钮，可以实现测量风机扇叶转速和风机噪音的测试要求，测试方便可行，便于制冷性能的验证，提高风机检测效率。