Tartozékteszt rendszerek (ATS): Biztonság, megbízhatóság és teljesítmény

okt. 01 2025
Forrás: DiGi-Electronics
Böngészés: 1857

A kiegészítők kevésbé tűnhetnek fontosnak, mint a fő eszköz, de gyakran ezek az első dolgok, amelyekkel a felhasználók kapcsolatba lépnek, és elsőként meghibásodnak. A töltőktől és adapterektől kezdve a fejhallgatókig és hardverkulcsokig ezek az alkatrészek összekapcsolják az eszközöket a tényleges használattal. Ha kudarcot vallanak, az egész márka szenved. A tartozékteszt-rendszerek (ATS) ellenőrzik a teljesítményt elektromos, mechanikai és környezeti igénybevétel esetén, biztosítva a biztonságot, a megbízhatóságot és a zökkenőmentes gyártást.

Figure 1. Accessories in Electronics

Tartozékok az elektronikában

A tartozékok azok a támogató elemek, amelyek összekötik, bővítik vagy javítják a gazdaeszközt, de nem maga az eszköz. Hídként működnek a hardver és a felhasználói funkciók, az áramellátást biztosító kábelek, a kompatibilitást lehetővé tevő adapterek vagy a hangot biztosító fejhallgatók között. Bár ezeket az alkatrészeket gyakran figyelmen kívül hagyják, közvetlenül befolyásolják a teljes termék élményét, biztonságát és hosszú távú megbízhatóságát.

Ha egy tartozék meghibásodik, az ügyfél általában a márkát hibáztatja, nem pedig a kis kiegészítőt. Ez szükségessé teszi a tartozékok tesztelését a gyártás során, mivel még egy hibás kábel vagy csatlakozó is túlmelegedéshez, gyenge teljesítményhez vagy teljes rendszerhibához vezethet.

Általános elektronikus tartozékok

• USB-C/PD kábelek és gyorstöltők

• Audio fejhallgatók és TRRS csatlakozók

• HDMI vagy DisplayPort hardverkulcsok

• RJ-45 elosztók és hálózati adapterek

• Inline érzékelők vagy átalakító modulok 

Összehasonlítás: ATS vs. ATE 

**Aspektus****Tartozékvizsgáló rendszer (ATS)****Automatizált tesztberendezés (ATE)**
HatályTeljes tartozékok, például USB-C töltők, audio-fejhallgatók és adapterek ellenőrzéseIntegrált áramkörök, lapkakészletek és csupasz NYÁK-ok vizsgálata
Elsődleges fókuszBiztosítja a plug-and-play viselkedést, a töltést, a jelátvitelt és a felhasználói felület megbízhatóságátMéri az időzítési pontosságot, a logikai validációt és a félvezető paramétereket
Lámpatest tervezésGyorscserélhető fészkeket, pogo csapokat és csatlakozó alapú fúrókat használ a nagy keverékgyártáshozGyorscserélhető fészkeket, pogo csapokat és csatlakozó alapú fúrókat használ a nagy keverékgyártáshoz
TesztsebességVonalsebességre, sikertelenségre optimalizálva a tömeggyártásbanLassabb, laboratóriumi szintű tesztelési ciklusok nagy mérési mélységgel
Kimeneti adatokEredményeket biztosít: sikeres/sikertelen, hozamarány és trendfigyelés a gyártósorokonRészletes elektromos jellemzést és diagnosztikai hullámformákat készít
Legjobb felhasználási esetNagy mennyiségben szállított fogyasztói és ipari perifériák, amelyeknek ki kell élniük a tényleges használatotFélvezetők validálása, kutatás-fejlesztési jellemzése, mélyhiba-elemzés

Tartozékteszt rendszer blokkdiagramja

Figure 2. Accessory Test System Block Diagram

A blokkdiagram egy tartozékteszt-rendszer (ATS) felépítését szemlélteti, amely különböző hardvermodulokat integrál a tartozékok, például kábelek, töltők és adapterek hatékony tesztelése érdekében. A középpontban az ATS Core Hardware található, amely koordinálja a mérést, az ellenőrzést és az adatkezelést.

A vizsgált tartozékok DUT aljzatokon és pogo-tűs szerelvényeken keresztül vannak csatlakoztatva, amelyek DAQ modulokkal és kapcsolórelékkel kapcsolódnak a tesztfolyamatok automatizálásához. A programozható tápegységek pontos forrás- és mérési funkciókat biztosítanak, míg az USB-C/PD és protokollanalizátorok a töltési és adatkommunikációs szabványokat validálják. A tartósság ellenőrzéséhez a terhelési bankok feszültségfeltételeket alkalmaznak, az audioanalizátorok pedig a hanggal kapcsolatos tartozékok jelminőségét ellenőrzik.

Minden eredmény összevonódik a kezelői felhasználói felületen és a naplózási rendszerben, így a mérnökök áttekinthetik a sikertelen/sikertelen eredményeket és a részletes teljesítményadatokat. Ezek az összetevők egységes beállítást alkotnak a megbízható, megismételhető tartozékok validálásához.

Automatizálási munkafolyamat a kiegészítő tesztrendszerekhez

Figure 3. Automation Workflow for Accessory Test Systems

Az ábra kiemeli azt a négy fő réteget, amelyek az egyes műszereket teljes, gyártásra kész tartozékteszt-rendszerré (ATS) alakítják át. A tetején található a Sequencer, amely automatizált tesztszkripteket futtat, kitartatja a mérési korlátokat, és biztosítja a konzisztenciát minden tesztelt egységben. Az illesztőprogramok egy absztrakciós réteget biztosítanak, amely a parancsokat hardveres vezérléssé alakítja, lehetővé téve a különböző műszerek zökkenőmentes működését ugyanabban a keretrendszerben.

Az összes teszteredményt az Eredményadatbázis (DB) tárolja, ami lépésszintű nyomon követhetőséget biztosít, és lehetővé teszi a hozamok, a folyamatminőség és a gyártási adatok mélyreható elemzését. Az irányítópultok valós időben jelenítik meg ezeket az eredményeket, és olyan mérőszámokat mutatnak be, mint az első lépéses hozam (FPY), a menekülések és a hosszú távú teljesítménytrendek. Ez az automatizálási verem nemcsak gyors és megismételhető tesztelést biztosít, hanem a megbízhatóságot és a termelési hatékonyságot erősítő gyakorlatban is hasznosítható betekintést biztosít.

USB-C protokoll tesztelése

• Kábeltájolás és flip érzékelés - ellenőrizze a megfelelő jelzést mindkét dugó irányában.

• Rp/Rd ellenállás érvényesítése - biztosítja a megfelelő szerepkör-észlelést a forrás, a fogadó és a kettős szerepű eszközök között.

• E-marker chip leolvasása - ellenőrizze a kábel azonosságát, áramkapacitását és képességeit.

• Power Delivery (PD) szerződéstárgyalás - teszt feszültségszinteken (5 V, 9 V, 20 V) és töltési profilokon.

• Hibaelhárítás és hibakezelés - erősítse meg a biztonságos viselkedést túláram, megszakítás vagy kimaradás esetén.

• USB-IF CTS-megfelelőség – garantálja a töltők, kábelek és gazdagépek közötti interoperabilitást.

Áramellátás biztonsági és megbízhatósági vizsgálata a tartozékokban

Figure 4. Power Safety & Reliability Testing in Accessories

TesztCél
Üresjárati teljesítményKészenléti hatékonyság és elpazarolt húzás mérése
Hullámzás és zajTiszta, stabil feszültségkimenet biztosítása
Dinamikus terhelésStabilitás ellenőrzése hirtelen igény esetén
Bekapcsolási áramA megszakító kioldásának vagy a készülék károsodásának megelőzése
RövidzárlatA hibák utáni biztonságos helyreállítás megerősítése

ESD tesztelés a tartozékok megbízhatósága érdekében

Figure 5. ESD Testing for Accessory Reliability

• Érintkező kisülés - IEC 61000-4-2 szabvány, 8 kV-ig vagy annál magasabban tesztelve vezetőképes felületeken.

• Légkisülés - szimulálja a statikus ütéseket a szabadon lévő műanyagokon vagy házanyagokon.

• Rendszerválasz figyelése - ellenőrzi a visszaállításokat, reteszeléseket, teljesítményhibákat vagy maradandó károsodásokat.

• Hibanaplózás és visszajelzés - rögzíti a teszteredményeket a korrekciós tervezés fejlesztéséhez.

Tartozékok mechanikai megbízhatóságának vizsgálata

Figure 6. Mechanical Reliability Testing for Accessories

TesztSzabványMiért számít ez?
Hajlítási ciklusokIEC 60512-11-4Megerősíti a kábelek hosszú távú tartósságát
Torzió/húzásmentesítésLámpatest alapúMegakadályozza a nyak vagy a törés a húzásmentesítő közelében
Behelyezés/kivonásIEC 60512-9-1Ellenőrzi a csatlakozók élettartamát és megbízhatóságát
Ütés és rezgésIEC 60512-6 / 7Biztosítja a rugalmasságot a szállítás és a napi használat során

Kiegészítők környezeti stressztesztje

Damp hővizsgálat

Ellenőrzi, hogy az érintkezők és a fém alkatrészek ellenállnak-e a korróziónak magas páratartalom mellett. Megakadályozza az oxidációt, a rozsdát és a vezető film felhalmozódását, amelyek nedves vagy tengerparti körülmények között meghibásodást okozhatnak.

Száraz hőhatás

Műanyagok, szigetelések és ragasztók vizsgálata magas hőmérsékleten. Biztosítja, hogy a házak ne repedjenek, deformálódjanak vagy veszítsék el szigetelési szilárdságukat forró környezetben.

Termikus kerékpározás

Váltakozik az alkatrészek forró és hideg szélsőségei között, hogy megfeszítse a forrasztási kötéseket, csapokat és kötéseket. Érzékeli az ismétlődő tágulás és összehúzódás okozta fáradást, repedést vagy rétegképződést.

Sodródás figyelése

Az érintkezési ellenállás, a szivárgási áram vagy az anyag kúszásának hosszú távú eltolódását méri. Azonosítja a fokozatos romlást, amely idővel befolyásolja a tartozékok megbízhatóságát.

A lámpatest jellemzői és előnyei

• Gyorsan cserélhető fészkek – Lehetővé teszi a kezelők számára, hogy gyorsan cseréljék a beállításokat a különböző cikkszámokra, csökkentve ezzel az állásidőt a termékváltozatok közötti váltáskor.

• Cserélhető kopó alkatrészek - Az olyan alkatrészek, mint a mérőfej csapjai vagy aljzatai, könnyen cserélhetők, ami meghosszabbítja a lámpatest élettartamát és csökkenti a karbantartási költségeket.

• ESD-biztos rögzítőanyagok - Megakadályozza a statikus kisülést, amely károsíthatja az érzékeny elektronikát a tesztelés során, így biztosítva a megismételhető eredményeket.

• Vonalkód/QR-kód beolvasás - Automatikusan betölti a tesztelt egység megfelelő tesztszekvenciáját, megelőzve a kezelői hibákat és biztosítva a nyomon követhetőséget.

• Biztonsági védőburkolatok - A pajzsok és reteszek megvédik a kezelőt a mozgó alkatrészektől vagy a szabadon lévő érintkezőktől, megfelelve a biztonsági megfelelőségi előírásoknak.

Szállítási dátumok elérése intelligensebb tesztátviteli sebességgel

Lépéses párhuzamosítás

A tesztlépések párhuzamos futtatása csökkenti a szekvenciák közötti üresjárati időt. Ahelyett, hogy megvárná az egyik mérés befejezését, mielőtt elkezdené a másikat, a független lépések átfedik egymást. Ez növeli a hatékonyságot új hardver hozzáadása nélkül.

Többoldalú fészkek

A többszörös tesztelésre tervezett lámpatestek lehetővé teszik, hogy több tesztelt eszköz (DUT) fusson ugyanabban a ciklusban. Ez a párhuzamosság az áteresztőképesség közvetlen szorzója, jelentősen csökkentve a teljes tesztidőt.

Melegindítási szekvenálás

A részben végrehajtott tesztfolyamatok folytatásával, különösen az újratesztek esetében, a melegindítás elkerüli a korábbi lépések megismétlését. Csökkenti az elvesztegetett időt és felgyorsítja a határeseti egységek helyreállítását.

Arany egység ellenőrzése

Egy jól ismert referenciaeszköz (arany egység) használata biztosítja a kalibrálás pontosságát a futtatások során. Ez a védelem megakadályozza a finom sodródást, amely egyébként hamis hibákat vagy escape-eket okozhat.

GR&R auditok

A mérőműszer ismételhetőségi és reprodukálhatósági (GR&R) auditjai igazolják a mérés megbízhatóságát. A rendszeres ellenőrzések megerősítik, hogy az eredmények stabilak maradnak az üzemeltetők, a berendezések és a berendezések között, ami a hozamadatokba vetett bizalom alapja.

Következtetés

A legkisebb rész is befolyásolhatja a termék minőségét. Az olyan tartozékoknak, mint a kábelek és az adapterek, évekig megbízhatóan kell működniük, biztonsági kockázatok nélkül. Az ATS egyesíti az automatizálást, a stresszteszteket és az intelligens lámpatesteket a tényleges tartósság megerősítése érdekében. A hagyományos ATE-vel ellentétben az ATS gyorsabb eredményeket biztosít a tömeggyártásban, csökkenti a megtérülést, és védi a felhasználókat és a márka hírnevét.

Gyakran ismételt kérdések

1. kérdés. Mely tartozékok hibásodnak meg leggyakrabban?

A kábelek, csatlakozók és fejhallgatók a hajlítás, csavarodás és az ismételt csatlakoztatás miatt hibásodnak meg leginkább.

2. negyedév. Miben különbözik az ATS az egyszerű minőségellenőrzéstől?

Az ATS elektromos, mechanikus és környezetvédelmi stresszteszteket alkalmaz, míg az alapvető ellenőrzések csak a megjelenést vagy az egyszerű funkciót erősítik meg.

3. kérdés. Miért érdemes automatizálást használni az ATS-ben?

Az automatizálás kiküszöböli az emberi hibákat, felgyorsítja a tesztelést, és konzisztens eredményeket biztosít minden egységben.

4. negyedév. Hogyan befolyásolják a lámpatestek a teszt eredményeit?

A jó lámpatestek megakadályozzák a statikus, eltolódást és a téves leolvasásokat. A rosszak csökkentik a pontosságot.

5. kérdés. A környezeti stressztesztek csak zord körülményekre vonatkoznak?

Nem. Még a normál hő, páratartalom és öregedés is gyengítheti a műanyagokat, fémeket és forrasztási kötéseket.