产品设计报告书

手机充电器的设计报告书姓名王晓班级工设111102班学号201111010210报告日期2014年01月08日目录设计进程表……………………………………………………1设计调查，信息收集…………………………………………2认识问题，明确设计目标……………………………………6设计方案………………………………………………………7方案评估………………………………………………………23确定方案………………………………………………………24设计评价………………………………………………………31-1-设计日程1、设计调查（1）市场调查（2）消费者调查（3）环境调查（4）生产技术调查11.20-12.2（5）社会调查2、认识问题，明确设计目标（1）认识问题12.3-12.9（2）明确设计目标3、设计方案（1）初步设计构思、画草图（2）深入设计12.10-12.17（3）开展细部设计、画草图4、方案评估（1）对产品进行可行性分析（2）再设计、草图12.18-12.24（3）细节讨论5、确定方案（1）确定方案（2）设计效果图（3）人机工程学12.25-1.36、设计评价（1）整理（2）评价1.4-1.8（3）制作报告书-2-设计调查、信息收集自从有了手机，就有了手机充电器。目前，手机充电器大致可以分为旅行充电器、座式充电器、USB充电器和维护型充电器。前两种用的比较多。随着手机种类的日益增多，各种充电器因机型不同，电源端口的大小也不相同，从而不能互换使用，给消费者带来了不便。标准型充电器，是指可以连接所有手机底端电源插座（端口）的充电器。而且，生产的手机的电源端口将统一为适用于标准充电器的规格。这样，消费者将不必在每次换手机时同时购买新的充电器。由此可见，充电器在从坐式向便携式、双槽式等方向发展的同时，也开始向标准化、通用化的方向发展。由于手机充电有两种充电方式，既直充和座充。虽然统一了充电器与手机的接口，但手机电池的大小是不可能统一的，所以针对电池充电的万能充电器还是有着巨大的市场，万能充电器技术也出现了一些新的动向，如无线充电器：但这种充电器价格昂贵，普遍推广存在现实问题。另外，该充电器还要求手机要自带相应的感应线圈。太阳能充电器，如右图，这种充电器同样也是价格较贵，但它很适合在没有电源的环境下使用。带USB接口的万能充电器，这种充电器是在传统的夹钳式万能充电器的基础上加了一个USB输出接口。最新的专利技术显示，现在已经有一款带USB接口的万能盒式座充即将面市，这款充电器除带有统一标准的USB接口外，最主要的技术特点是通过调整输出电源触点位置和挡板位置，就可以使充电器变成和-3-电池相配备的原装座充，轻松定位，方便实用。下面是我做的调查问卷：1.您现在是否在使用手机？()A是B否2.您现在使用的手机充电器是自己购买或者购机附送的？()A自己购买B购机附送3.您的手机款式是？()A直板（触屏）B直板（键盘非触屏）4.您的手机平均多久充一次电？()A12小时B24小时C其他5.您手机充电器是什么类型的？()A线充B万能充C太阳能充电器D座充E其他6.您的充电器主要是什么颜色的?()A黑色-4-B白色C红色D蓝色E其他7.您买充电器主要考虑产品的什么特性？[多选题]()A价格B质量C品牌D安全性E便捷性F外观设计G便携度H无所谓I其他8.您喜欢什么风格的充电器？()A简约实用B时尚潮流C小巧可爱9.您能接受充电器的价格范围是？()A5~~20元B20~~35元C35~~80元-5-D80~~120元E120~~200元F200元以上10.您在使用充电器时遇到以下问题会如何解决？()携带不方便您会()A.装进专用盒子里B.装进口袋里C.出行前即使充满电D.其它充电器的线子难以整理您会()A.把线放在盒子里B.随手放在一边C.用线捆起来缠在一起黑暗中不方便充电您会()A.用眼睛仔细看并用手协助B.在充电器上设计一个灯给予一点光C.到光线较足的地方充电D.不充了11.充满电时不能及时拔掉您会？()A.设计一个灯，充满电时亮点一直亮着。B.充电器感应手机电量并在手机上显示多久充满C.充满时自动断电D.充满电时充电器会发出铃声提醒您已经充满12.您理想中的手机充电器要具有哪些主要特性？[多选题]()A能满电后自行断电B黑暗中也方便使用C耐用D造型优美E安全性能好-6-F携带方便G其他H外观新颖我又同不同年龄段用手机的人进行交谈。经反馈，不论是各个年龄段的人都反映了一些改进的地方。认识问题，明确设计目标1.可以实现一台充电器向多部手机实行充电。我们回到家抑或者在单位里，只要把手机、笔记本、PDA、游戏机、照相机等等需要充电的设备放在一张并不昂贵的小桌子上，就可以实现充电了。这不是科幻，这是即将的事实；哪怕有一天，我们的电灯，桌式电脑的后面都没有了电源线，这些都在不久的将来就要实现。所以手机充电器的发展趋势必将朝着无线充电方向发展。可能大家都对家里的手机充电器怨声载道吧，尤其现在手机这么普及，电话机就一台，可是手机几乎是人手一台，而且我们也不会为了大家手机充电器能够被一致，而选择同一厂家（而实际同一厂家的充电器也不见得统一的），最多的是根据自己的爱好和喜爱程度而购买各自心仪的手机，因此，每个人的家里充电器数只堆积，就习以为常了。其实，这种境况正在悄悄的改变，现在美国奔迈公司，就是曾经制造PDA出名的PALM公司在继曾经风靡美欧的650和680之后的最新力作PALMPRE，问世了，据我所知它是手机中第一款真正实现无线充电技术。(最新消息是GSM)，不同型号的手机也能只用一种充电器充电。而且它还可以实-7-现一充多机。就是一台充电器可以同时向多部手机实行充电。2.手机充电器的待机耗电量的降低逐步成为充电器的设计过程中的一个重要环节。相比于以前的充电器，今后生产的产品将会在各项功能完善的同时进一步降低本身的待机耗电量。为了达到这一目标，可以设计一个判断AC适配器是否连接负荷（手机）的IC，当未连接负荷时，将AC适配器的直流输出方（2级电路）切换到高阻抗电路上。通过采取这一措施可以大幅减少待机时2级电路的消耗电流（可以达到数十μA）。另外，还可以在输入交流100V方（1级电路）中设置切换电路。在未连接负荷时，通过开关切换电路来减少供应给直流输出方（2级电路）的功率从而减少耗电量。3.当充电式光线比较弱的时候，可以自动发出足以看到插头的灯光。经调查大家在使用充电器的时候，在光线较暗的时候充电很多人是特别不喜欢的。有的人宁愿等到光线亮的地方在充电。在光线较暗的时候充电时间长了还容易近视，极为不方便。所以我设计的充电器不仅给手机充电也会给自己及时充电，等到光线较暗的时候按下按钮充电器就可以发光了，方便充电。4.简洁、实用、方便携带。充电器再怎么设计都应该设计的简单好用，特别是针对各种人群。本来充电器就不大，所以更要简洁实用，这个才是根本。设计方案-23-方案评估1．外观：直充型的手机充电器（就是前面说的座式充电器）没什么外观可言，就是一插头而已，但是助充型手机充电器即旅行充电器，则是五花八门的外形，有直板的辅助充，例如太阳能手机充电器一般都为直板的，然后还有鸭蛋型充电器，插上电池充电的。2．色彩：直充插头多数为黑色，万能充电器则有多种颜色。USB插口充电器也会有蓝色，白色等其他颜色的插头跟数据线。3．材料：手机充电器外壳材料多为丙烯腈—丁二烯-----苯乙烯共聚物（ABS），可以大批量生产。ABS无毒无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽，具有良好的机械强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电器性能，密度为1.02～1.5/cm3。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于加工，经过配色可配成任何颜色。ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，ABS易吸水，成型加压前应进行干燥处理，ABS易产节痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力，在正常的成型条件下壁厚，熔料温度对收缩率影响极小，在要求塑件精度高时，模具温度可控制在50～60°c,而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在60～80°c。4．结构：我们研究的是手机充电器的外壳，所以在不考虑电路的情况下讨论其结构：直充型手机充电器结构为连接插座的插头还有连接手机的充电接口重点通过调节电压来实现充电，结构比较简单。而助充式手机充电器结构复杂而且一般的助充式手机充电器都为多功-24-能充电器不仅拥有充电池口、折叠式电源插头、可移动充电指针、USB接口和充电指示灯。5．工艺技术：第一，LED指示灯：LED亮蓝灯时为待机或充电完毕，LED亮红灯时为充电进行中。第二，内置智能+-极识别系统，能自动转换充电器输出极性以适应电池正负极，装入电池时，不需要人工对应电池正负极。第三，内置专用充电IC，充电速度快，充电饱和度高，可达98%。6．手机充电器的保养：1）清洗时放静电。定期清洁充电器和充电接口。清理时，要用一块湿布，或者一件抗静电布。切勿使用干燥布（静电电荷）！2）防水防潮。作为电子产品，不小心进水或者长时间不用时暴露在潮湿的空气中，都会对其内部的电子元件造成不同程度的腐蚀。3）防摔防震。手机充电器其实是一个脆弱的部件，内部元器件经不起摔打。尤其要防止在使用过程中不小心落地。不要扔放、敲打或震动充电器。粗暴地对待充电器会毁坏内部电路板4）防冷防热。不要将充电器放在温度过高的地方。高温会缩短电子器件的寿命，毁坏充电器，使有些塑料部件变形或熔化。也不要将充电器存放在过冷的地方。当充电器在过冷的环境工作时，内部温度升高时，充电器内会形成潮气，毁坏电路板。5）防烈性化学制品。不要用烈性化学制品、清洗剂或强洗涤剂清洗充电器。清除充电器外观污渍可用棉花沾少量无水酒精擦洗。确定方案-26--27-从物和人两个方面考虑充电器的设计的因素，我们设计的产品最终都是为人服务的，人的需求在很大程度上决定着产品的设计。所以，-28-我们在产品设计的时候不能只考虑物，而且还需要充分考虑产品的使用者是人。在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。在人机工程学中将这个系统称为“人——机——环境”系统。这个系统中，人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。参考文献20世纪90年代以后，世界经济开始朝着知识经济、信息和高科技产业经济的方向发展。中国在迅速捕捉到这一发展趋势的前提下，加大力度发展国内的高新技术产业以及高新技术产品贸易。至今，中国高新技术产品贸易获得了飞速发展，其规模不断扩大，在整个对外贸易中的地位不断提高。但随着经济全球化的深化，新的贸易保护主义不断强化，致使中国的高新技术产品贸易的可持续发展受到很多因素的制约。如何提高中国高新技术产品在国际市场上的竞争力，实现其贸易的可持续发展一直是学术界关注的问题。国外对有关中国高新技术产品贸易的可持续发展问题的研究较少，一般主要针对自己国家高新技术产业进行研究，当然，这些观点和研究成果对中国高新技术产品贸易的可持续发展研究是有很大借鉴意义的。-29-走在世界高新技术发展前沿的美国，1993年其政府发表的《促进经济增长的技术进展报告》中就认为：随着真正的全球市场的出现，出口贸易已成为国家经济成功的一个决定因素，扩大高技术产品出口是推动商品和服务发展的最有力的杠杆。据此，美国政府制定了“国家出口战略”，用以推动国家高科技产品的出口贸易。PaulOakley也在1996年发表了题为《高新科技产品要通过加快进入海外市场获得成功》的论文。他认为在高科技领域中，新产品的发展不由产品的出现而结束，相反，新产品的不断涌现促进了产品的商品化，而加快这些产品的商品化就得更快地占领海外市场。而在中国国内，1996年政府把可持续发展作为指导国民经济和社会发展的重大战略以来，学者们更是从不同的方面对高新技术产品贸易中存在的问题及可持续发展的对策提出了各自的观点，如：《经济全球化与中国对外贸易的战略性调整》（江虹，商业研究，2001.4