联想笔记本电脑低温环境使用性能研究

2023-09-07李晶晶董智芝

日用电器 2023年7期

李晶晶王壮刘浩董智芝

（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）

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：①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；②当温度过高时，笔记本产品会直接关机。③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。

图1 测试控制流程图

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，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：①产品开机时间；②蓝牙连接；③音频播放；④视频播放；⑤亮度调节；⑥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：①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7～10）。②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间相同，为4 h。③随后开启温箱柜门，测试此时的屏幕亮度，并计算亮度衰减率。