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高精度直流电源攻克便携终端耗电测试难关

作者:时间:2017-10-21来源:网络收藏

  移动通信技术的快速发展,使便携式无线通信产品呈现井喷式的发展态势。产品从单一的智能手机,快速发展到智能手表,智能手环,随身医疗监护等多形态,多用途的不同设备。所有这些设备无一例外都需要使用电池供电,而电池的耗电性又是消费者最关注的问题。鉴此,电子发烧友网特邀泰克科技公司共同解读的电池耗电性能测试挑战,以及泰克的策略布局。



本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201710/366924.htm

泰克电源产品经理王琼

  耗电测试举足轻重

  泰克科技公司电源产品经理王琼女士表示,产品在真正进入市场之前,产品的耗电问题成为产品设计、研发过程中必须考虑到的关键因素。随着电源技术的进一步提高,越来越多的测量功能被集成到电源设备中,进一步提高了产品功能的集成度,并扩展了电源的应用场合。其中,使用高精度电源进行产品耗电测试是一个非常重要的行业应用,也是电源技术进一步向前发展的主要方向。

  在研发市场,使用一台设备,同时完成高精度供电和高精度耗电分析,可以帮助研发客户大幅度提高测试效率,减轻测试设备连接的复杂操作,并消除额外的误差干扰,这对用户将具有非常重要的意义。另外,除了高精度测量外,良好的操作界面和直观的显示方式也是新型电源所必须具备的能力。如何将测量结果以最方便直接的方式显示出来,使客户能够简单直接的得到所需要的测试数据或波形,对研发类客户也会具备很大的吸引力。

  泰克积极应对耗电测试挑战

  对移动终端进行耗电测试中,最大的难度集中在小电流高精度测量。为了尽可能节省电量,客户会尽可能减小产品的电流消耗,这使得大多数情况下,产品耗电维持在毫安甚至微安量级。另外在不同工作条件下,产品耗电会产生变化,体现在电流波形上,成为一连串脉冲形式的电流。因此,正确测量表征耗电情况,需要测试仪表同时具备高采样率,高精度测量的能力。王琼女士指出:“为达到这一特性,我们在高精度电源2280S中,集成了吉时利六位半高精度万用表的测量单元。使用万用表的测量单元直接对电源输出端进行采样。在这样的结构下,达到了10uA电流测量精度,3000点每秒的连续采样率。另外通过网线连接电脑,配合LXI接口技术,可以将采集到的数据连续记入电脑内存,分析后期数据分析和波形绘制。”

  随着移动终端产品体积进一步缩小,功能不断加强,以及用户的普及程度进一步提高。耗电测试将不可避免的向更高精度,更快采样率,更易使用和更低成本的方向发展。泰克/吉时利近年来在电源行业逐渐发力,推出一系列针对研发应用的高精度电源,并配合吉时利公司多年来在小信号测量领域的丰富经验,着力打造电源与高精度测量功能合一的新型台式仪表。另外随着用户的年轻化,测试仪表的形态也将进一步演进,以符合新一代测试工程师的需要。泰克吉时利公司开始在新型测试仪表中更多的使用大屏幕、图形化显示技术,更加直观的为用户提供测试数据,并简化操作界面的学习难度。

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  可穿戴耗电测试:泰克 2280S高精度测量

  目前一般都是采用电池进行供电。但是由于电池技术的阻碍,这类可穿戴设别的续航时间成为了这个行业所面临的一个重大问题。一般此类电池供电的产品,由于电池电压固定,输出电流的大小就直接反映了电子产品本身的功耗,如果能够精确测量出产品在不同工作状态下的电流变化情况,就可以掌握产品的耗电信息,进而推断出产品的工作时间,待机时间等关键数据。因此工程师们关心的产品直流功耗问题,实际就是电流测量问题。直流电流的精确测量一直是测试工程师面临的一个比较复杂的问题。如何在闭合的电流环路中精确测量毫安级,甚至微安级的微小电流,并且不对原有环路的工作状态产生影响,这对测试方法和测试设备都提出了严峻的考验。而这一测试要求,又大量存在于现实测试应用中。

  传统的小电流采集方式包括在电流环路中串联精密电阻,通过测量电阻两端电压降的方式,推断环路电流值。以及直接串联数字万用表,或者使用示波器配合电流探头,通过霍尔效应进行电流测量等。这些方式都能在一定程度上完成电流测试,但其精度和易用性都不能完全达到要求。目前,越来越多的用户开始使用高精度电源进行小电流测量,尤其是对于电池供电产品,高精度电源一方面可以取代电池,提供稳定的直流供电。另一方面,电流测量电路内置于电源输出端之前,因此对电源输出不会产生影响,可以达到对电流环路的无损测量,这是传统方式所无法达到的。

  泰克科技公司推出了2280S高精度测量。该电源将6.5位数字万用表与高性能相结合,同时提供易于操作的图形化界面和方便的上位机接口。在为待测件提供稳定供电的同时,可以精确测量产品的直流耗电信息,并将测量的数据长时间不间断地存储于PC端,为产品的耗电性能测试和优化提供帮助。

2280S高精度测量直流电源

  2280S目前共提供两种型号:2280S-60-3 (60V, 3.2A 192W)和 2280S-32-6 (32V, 6A 192W)。2280S电源供提共四个电流测量量程,电流测量分辨率最高为10nA,电流测量精度最高精度可以达到0.05% + 10μA,可以应对待测件各种幅值的电流测量要求。另外提供的积分测量功能,通过设置积分时间,可以有效的消除工频以及各种倍频信号对直流测量的干扰,使直流测量更加准确。

  作为一台高性能直流电源,除了具备良好的纹波噪声特性外,PMS 2280S 电源具备优异的瞬态响应能力,可以从容面对快速变化的负载电流,确保输出稳定的供电,不会对待测件产生不良影响。瞬态响应指标高达50μs,可代替电池为手机或其他移动通信产品进行供电。

  同时电源提供四线输出能力,可以消除线压降对供电精度的影响,保证全部输出电压均加载在被供电设备上。在实际测试中,只需要将电源代替电池,与待测件直接相连,设置输出电压就可以直接从电源上读取产品的耗电信息。

  另外PMS 2280S 还提供了丰富的电流波形显示和测量功能,方便用户直接了解更详细的耗电信息,为直流功耗测量提供更得力的测试工具。

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