聯(lián)想筆記本電腦低溫環(huán)境使用性能研究

李晶晶 王 壯 劉 浩 董智芝

（1.江蘇省電子信息產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院（江蘇省信息安全測評中心） 無錫 214073；2.聯(lián)想（上海）有限公司 上海 200120）

引言

在夏天，筆記本溫度過高時，會產(chǎn)生許多不良的后果。例如：①溫度過高會使得CPU 觸發(fā)過熱保護，進行降頻，產(chǎn)品性能會大大降低；②當(dāng)溫度過高時，筆記本產(chǎn)品會直接關(guān)機。③長時間工作在高溫環(huán)境下，會減弱CPU 的壽命。同樣低溫對于筆記本也會造成很大的影響。首先，低溫對于筆記本電池的影響是十分的明顯，安置在筆記本中的鋰離子電池最佳是使用的環(huán)境溫度是二十度左右，一般應(yīng)該在（0 ～ -45）℃之間使用，過低的低溫會導(dǎo)致電池迅速掉電，影響筆記本電池的續(xù)航時間和使用壽命，嚴(yán)重的話會減少鋰離子電池的容量[1,2]。

其次低溫還會使筆記本的絕緣材料變脆，變硬，筆記本電腦配套的適配器的塑料外殼和導(dǎo)線都是塑料，導(dǎo)線的塑料老化導(dǎo)致火災(zāi)的事故大家都屢見不鮮，而變脆，變硬就是塑料老化的現(xiàn)象[3]。

此外，許多工作人員在室內(nèi)和室外都需要使用筆記本電腦，這時候室內(nèi)外的溫差可能有幾十?dāng)z氏度（例如北方冬至?xí)r，室外的溫度可能零下三十多度，而室內(nèi)通常有暖氣，溫度在零上二十度），巨大的溫差會在筆記本內(nèi)部造成凝集和結(jié)露現(xiàn)象：一是引起金屬器件生銹，二是導(dǎo)致主板上的元器件短路[4,5]。

1 低溫使用環(huán)境產(chǎn)品設(shè)計

為了提高筆記本電腦在低溫環(huán)境下的使用性能，通過一定的設(shè)計升級以及電腦各個部件的材料的變更，以使得筆記本電腦在低溫環(huán)境中（-30 ℃）的基本功能、續(xù)航性能、機械性能和流暢性能有了很大提高[5]。

1.1 軟件設(shè)計

通過直流風(fēng)扇傳感器的使用，以及軟件偵測CPU 與顯卡的溫度設(shè)計，進行反饋，降低直流風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，以實現(xiàn)主板在低溫下的發(fā)熱不承受風(fēng)扇的冷卻。具體流程圖如圖1 所示。

圖1 測試控制流程圖

1.2 材料及關(guān)鍵部件的選用

通過大量調(diào)研、選用及驗證，選取適宜的筆記本電腦所使用的耐低溫材料和關(guān)鍵件部件，如OLED 顯示屏、硬盤、電池組、電源適配器等。

2 測試驗證流程

2.1 測試前產(chǎn)品功能性檢查

在測試開展前，需完成以下準(zhǔn)備工作：

1）記錄實驗環(huán)境對應(yīng)的溫度及相對濕度；

2）連接好適配器，適配器放置在溫箱內(nèi)部，將產(chǎn)品的電池充滿，全實驗流程保持產(chǎn)品連接電源；

3）實驗過程進行產(chǎn)品的功能完整性測試，涉及的測試功能包含有：①產(chǎn)品開機時間；②藍牙連接；③音頻播放；④視頻播放；⑤亮度調(diào)節(jié)；⑥音量調(diào)節(jié)。

2.2 常溫工況產(chǎn)品開機時間測試

為對比-30 ℃低溫工況產(chǎn)品的開機時間延遲情況，需記錄正常工況的開機時間：以開啟開機鍵為起始，以出現(xiàn)開機登錄界面為結(jié)束，記錄完整開機時間。

2.3 常溫工況屏幕亮度衰減率測試

為對比-30 ℃低溫環(huán)境對產(chǎn)品的屏幕亮度衰減情況，需記錄正常工況產(chǎn)品屏幕亮度衰減情況：將產(chǎn)品放置在高低溫交變實驗箱內(nèi)，保持柜門開啟，屏幕調(diào)節(jié)為最大亮度并常亮維持4 h，屏幕顯示內(nèi)容為純白，采用無接觸式亮度計，分別記錄實驗開始與結(jié)束時的亮度變化，計算衰減率。為保證屏幕充分恢復(fù)到正常顯示質(zhì)量，建議該項測試后關(guān)機，隔天進行-30 ℃低溫工況的亮度衰減實驗。

2.4 -30 ℃工況屏幕亮度初始亮度測試

常溫工況下進行-30 ℃工況的屏幕的初始亮度測試，測試方法同常溫工況測試方法一致。

2.5 -30 ℃低溫工況開機時間測試

為確認(rèn)-30 ℃低溫環(huán)境對產(chǎn)品的開機時間影響，進行該工況的開機時間測試，開機時間定義同常溫工況保持一致：將產(chǎn)品關(guān)機后，放置在高低溫交變實驗箱，保持柜門關(guān)閉，開啟實驗箱，設(shè)置溫度為-30 ℃，持續(xù)時間2 h。在持續(xù)時間結(jié)束后，打開溫箱，進行開機時間測試，并作記錄。

2.6 確認(rèn)鼠標(biāo)能正常工作

記錄低溫工況對藍牙連接功能影響。

2.7 -30 ℃工況屏幕亮度衰減率測試

為確認(rèn)-30 ℃低溫環(huán)境對產(chǎn)品的屏幕亮度衰減情況，進行該工況的亮度衰減測試，該測試在開機時間測試后立即進行：①維持產(chǎn)品放置在高低溫交變實驗箱內(nèi)，關(guān)閉柜門，將溫箱溫度設(shè)置為-30 ℃維持2 h，在-30 ℃工況的最后1 h 內(nèi)，借助藍牙鼠標(biāo)，在箱外控制，完成產(chǎn)品功能性驗證實驗（步驟7～10）。②隨后復(fù)溫到常溫工況，同樣維持兩小時，全過程和常溫工況的亮度衰減測試時間相同，為4 h。③隨后開啟溫箱柜門，測試此時的屏幕亮度，并計算亮度衰減率。

2.8 驗證瀏覽器能否正常運行

有無明顯卡頓時間等。

2.9 驗證視頻播放功能

有無明顯卡頓，以及0～100 音量雙向調(diào)節(jié)情況。

2.10 驗證音頻播放功能

有無明顯卡頓，以及0～100 音量雙向調(diào)節(jié)情況。

2.11 驗證亮度調(diào)節(jié)功能

0～100 亮度的雙向調(diào)節(jié)情況。

選取經(jīng)過設(shè)計的8 臺樣品，進行上述試驗，樣品配置見表1、2。

表1 1～8#樣機的配置匯總表

表2 1～8#樣機的測試結(jié)果匯總表

3 結(jié)束語

本次試驗可以看出8 臺筆記本經(jīng)過低溫環(huán)境使用設(shè)計，試驗驗證，筆記本電腦的開機時間變化較小，白屏和黑屏亮度的變化較小。筆記本電腦的瀏覽器功能、音頻功能、視頻功能均可以正常工作，說明聯(lián)想筆記本整體設(shè)計較好。本文的測試結(jié)果為后續(xù)筆記本低溫試驗的判定提供了一定的參考意義。