无线充电器冲击试验

无线充电器冲击试验是验证其在运输、使用或意外跌落场景下抗冲击能力的关键测试项目。通过模拟半正弦波、后峰锯齿波等冲击载荷，评估产品结构强度、电子元件焊接可靠性及充电性能稳定性。该测试涵盖峰值加速度、脉宽时间、冲击方向等核心参数，需遵循IEC 60068-2-27、GB/T 2423.5等标准，使用专业冲击试验机与数据采集系统，确保产品在严苛机械环境下保持功能正常且无安全隐患。

无线充电器冲击试验目的

1、验证外壳结构强度：检测ABS/PC材质外壳在剧烈冲击下的抗变形能力，防止内部电路板因形变导致短路

2、评估电子元件可靠性：测试线圈焊接点、电容电感等关键部件在瞬时冲击载荷下的抗断裂性能

3、保障充电稳定性：验证异物检测(FOD)功能、充电效率在冲击后是否维持Qi标准要求

4、预防运输损坏：模拟物流环节中3m/s²以上的随机振动与10G冲击加速度场景

5、符合国际认证要求：满足CE/FCC认证中机械环境试验的强制条款

无线充电器冲击试验方法

1、经典冲击法：采用半正弦波冲击波形，设置11ms脉宽、40G峰值加速度，模拟产品从1.2m高度跌落混凝土表面

2、瞬态冲击谱分析法：通过SRS(Shock Response Spectrum)建立三维冲击模型，覆盖X/Y/Z轴向复合振动

3、重复冲击测试：在5分钟内实施3次连续冲击，间隔时间≤1s，检测累积损伤效应

4、低温冲击试验：在-10℃环境箱中预处理2小时后立即执行冲击，评估材料脆化风险

无线充电器冲击试验分类

1、按冲击波形：半正弦波（模拟常规跌落）、梯形波（军工级测试）、后峰锯齿波（包装验证）

2、按测试阶段：研发验证试验（破坏性测试）、量产抽检试验（非破坏性3G/6ms）

3、按应用场景：桌面型设备（5-15G）、车载设备（20-50G）、工业设备（75G以上）

4、按标准等级：消费级（IEC 60068-2-27）、车规级（ISO 16750-3）、军规级（MIL-STD-810H）

无线充电器冲击试验技术

1、波形整形技术：通过液压伺服系统精准控制冲击波形的上升沿时间（≤0.5ms误差）

2、多轴同步触发：采用六轴联动机构实现空间矢量冲击，角度偏差＜±1.5°

3、动态响应监测：集成100kHz采样率的ICP加速度传感器，实时捕捉谐振频率偏移

4、能量控制算法：基于Haversine函数调节冲击动能，确保速度变化量ΔV≤1.0m/s

5、夹具共振抑制：设计钨钢材质工装夹具，固有频率＞2000Hz避免系统共振

6、温度补偿机制：内置PT100温度传感器，自动修正-40℃~+150℃范围内的材料弹性模量变化

7、失效模式分析：结合高速摄像机（10000fps）记录元件断裂瞬间的应力分布

8、电磁屏蔽设计：测试舱体采用μ-metal合金，确保15kHz无线充电信号不受干扰

9、能量回收系统：将冲击动能转化为电能回馈电网，节能效率达35%

10、智能边界判定：通过机器学习算法预测S-N曲线拐点，自动终止破坏性试验

无线充电器冲击试验步骤

1、预处理：在23±5℃/50%RH环境平衡24小时，消除注塑残留应力

2、工装设计：制作聚氨酯仿形夹具，保证产品与台面接触面积≥85%

3、参数设置：依据Qi v1.3标准输入冲击谱型，设置Z轴方向优先测试

4、预测试校准：使用标准校准块（质量100g±0.1g）验证台面冲击量值误差＜±5%

5、正式测试：以10G/11ms半正弦波执行三次冲击，间隔时间30s

6、恢复处理：冲击后在标准大气条件下放置2小时，消除暂态形变

无线充电器冲击试验所需设备

1、电动液压冲击试验机：最大冲击加速度100G，频率范围DC-10kHz

2、三轴加速度采集系统：配备IEPE型传感器，量程±500G，分辨率0.01G

3、无线充电测试仪：支持WPC Qi协议解析，检测15W快充中断时长＜200ms

4、红外热像仪：监测冲击瞬间线圈温度变化ΔT≤5℃

5、气动快速夹具：切换不同产品规格的工装时间≤30s

6、环境模拟箱：温控范围-70℃~+180℃，变温速率15℃/min

无线充电器冲击试验参考标准

1、IEC 60068-2-27:2019 环境试验第2-27部分：冲击试验方法

2、GB/T 2423.5-2019 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ea：冲击

3、WPC Qi v1.3 第12.4章节 机械可靠性要求

4、ISO 16750-3:2012 道路车辆电气电子设备机械负荷

5、MIL-STD-810H Method 516.8 冲击试验程序

6、JIS C 0044:2011 电子设备冲击试验方法

7、ASTM D3332-99(2020) 包装件冲击试验标准

8、SAE J1455-2006 车载电子设备冲击测试规范

9、EN 60068-2-27:2010 环境试验.试验方法.试验Ea：冲击

10、UL 2054-2021 无线充电系统安全标准

无线充电器冲击试验合格判定

1、结构完整性：外壳缝隙变形量≤0.2mm，卡扣结构保持100%锁紧力

2、电气安全：绝缘电阻≥100MΩ，耐压测试3000V/60s无击穿

3、功能保持：充电效率下降≤5%，异物检测响应时间＜3s

4、外观标准：表面划痕长度≤2mm，无可见内部元件位移

5、材料性能：PC阻燃等级维持V-0，介电强度符合IEC 62368-1

无线充电器冲击试验应用场景

1、车载前装认证：验证50G/6ms冲击下充电模块与ECU的通信稳定性

2、航空运输测试：模拟货舱随机振动+15G冲击的复合环境

3、儿童用品安全：针对跌落高度1.5m的强化冲击测试

4、工业物联网设备：满足M12接口在75G冲击下的插拔寿命要求

5、军用装备验证：执行MIL-STD-810H程序Ⅳ的爆炸冲击模拟