高精度直流電源攻克便攜終端耗電測(cè)試難關(guān)

　　移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，使便攜式無線通信產(chǎn)品呈現(xiàn)井噴式的發(fā)展態(tài)勢(shì)。產(chǎn)品從單一的智能手機(jī)，快速發(fā)展到智能手表，智能手環(huán)，隨身醫(yī)療監(jiān)護(hù)等多形態(tài)，多用途的不同設(shè)備。所有這些設(shè)備無一例外都需要使用電池供電，而電池的耗電性又是消費(fèi)者最關(guān)注的問題。鑒此，電子發(fā)燒友網(wǎng)特邀泰克科技公司共同解讀便攜終端的電池耗電性能測(cè)試挑戰(zhàn)，以及泰克的策略布局。

泰克電源產(chǎn)品經(jīng)理王瓊

　　耗電測(cè)試舉足輕重

　　泰克科技公司電源產(chǎn)品經(jīng)理王瓊女士表示，產(chǎn)品在真正進(jìn)入市場(chǎng)之前，產(chǎn)品的耗電問題成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研發(fā)過程中必須考慮到的關(guān)鍵因素。隨著電源技術(shù)的進(jìn)一步提高，越來越多的測(cè)量功能被集成到電源設(shè)備中，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品功能的集成度，并擴(kuò)展了電源的應(yīng)用場(chǎng)合。其中，使用高精度電源進(jìn)行產(chǎn)品耗電測(cè)試是一個(gè)非常重要的行業(yè)應(yīng)用，也是電源技術(shù)進(jìn)一步向前發(fā)展的主要方向。

　　在研發(fā)市場(chǎng)，使用一臺(tái)設(shè)備，同時(shí)完成高精度供電和高精度耗電分析，可以幫助研發(fā)客戶大幅度提高測(cè)試效率，減輕測(cè)試設(shè)備連接的復(fù)雜操作，并消除額外的誤差干擾，這對(duì)用戶將具有非常重要的意義。另外，除了高精度測(cè)量外，良好的操作界面和直觀的顯示方式也是新型電源所必須具備的能力。如何將測(cè)量結(jié)果以最方便直接的方式顯示出來，使客戶能夠簡(jiǎn)單直接的得到所需要的測(cè)試數(shù)據(jù)或波形，對(duì)研發(fā)類客戶也會(huì)具備很大的吸引力。

　　泰克積極應(yīng)對(duì)耗電測(cè)試挑戰(zhàn)

　　對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行耗電測(cè)試中，最大的難度集中在小電流高精度測(cè)量。為了盡可能節(jié)省電量，客戶會(huì)盡可能減小產(chǎn)品的電流消耗，這使得大多數(shù)情況下，產(chǎn)品耗電維持在毫安甚至微安量級(jí)。另外在不同工作條件下，產(chǎn)品耗電會(huì)產(chǎn)生變化，體現(xiàn)在電流波形上，成為一連串脈沖形式的電流。因此，正確測(cè)量表征耗電情況，需要測(cè)試儀表同時(shí)具備高采樣率，高精度測(cè)量的能力。王瓊女士指出：“為達(dá)到這一特性，我們?cè)诟呔入娫?280S中，集成了吉時(shí)利六位半高精度萬用表的測(cè)量單元。使用萬用表的測(cè)量單元直接對(duì)電源輸出端進(jìn)行采樣。在這樣的結(jié)構(gòu)下，達(dá)到了10uA電流測(cè)量精度，3000點(diǎn)每秒的連續(xù)采樣率。另外通過網(wǎng)線連接電腦，配合LXI接口技術(shù)，可以將采集到的數(shù)據(jù)連續(xù)記入電腦內(nèi)存，分析后期數(shù)據(jù)分析和波形繪制。”

　　隨著移動(dòng)終端產(chǎn)品體積進(jìn)一步縮小，功能不斷加強(qiáng)，以及用戶的普及程度進(jìn)一步提高。耗電測(cè)試將不可避免的向更高精度，更快采樣率，更易使用和更低成本的方向發(fā)展。泰克/吉時(shí)利近年來在電源行業(yè)逐漸發(fā)力，推出一系列針對(duì)研發(fā)應(yīng)用的高精度電源，并配合吉時(shí)利公司多年來在小信號(hào)測(cè)量領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)，著力打造電源與高精度測(cè)量功能合一的新型臺(tái)式儀表。另外隨著用戶的年輕化，測(cè)試儀表的形態(tài)也將進(jìn)一步演進(jìn)，以符合新一代測(cè)試工程師的需要。泰克吉時(shí)利公司開始在新型測(cè)試儀表中更多的使用大屏幕、圖形化顯示技術(shù)，更加直觀的為用戶提供測(cè)試數(shù)據(jù)，并簡(jiǎn)化操作界面的學(xué)習(xí)難度。

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　　可穿戴耗電測(cè)試：泰克 2280S高精度測(cè)量直流電源

　　可穿戴設(shè)備目前一般都是采用電池進(jìn)行供電。但是由于電池技術(shù)的阻礙，這類可穿戴設(shè)別的續(xù)航時(shí)間成為了這個(gè)行業(yè)所面臨的一個(gè)重大問題。一般此類電池供電的產(chǎn)品，由于電池電壓固定，輸出電流的大小就直接反映了電子產(chǎn)品本身的功耗，如果能夠精確測(cè)量出產(chǎn)品在不同工作狀態(tài)下的電流變化情況，就可以掌握產(chǎn)品的耗電信息，進(jìn)而推斷出產(chǎn)品的工作時(shí)間，待機(jī)時(shí)間等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。因此工程師們關(guān)心的產(chǎn)品直流功耗問題，實(shí)際就是電流測(cè)量問題。直流電流的精確測(cè)量一直是測(cè)試工程師面臨的一個(gè)比較復(fù)雜的問題。如何在閉合的電流環(huán)路中精確測(cè)量毫安級(jí)，甚至微安級(jí)的微小電流，并且不對(duì)原有環(huán)路的工作狀態(tài)產(chǎn)生影響，這對(duì)測(cè)試方法和測(cè)試設(shè)備都提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。而這一測(cè)試要求，又大量存在于現(xiàn)實(shí)測(cè)試應(yīng)用中。

　　傳統(tǒng)的小電流采集方式包括在電流環(huán)路中串聯(lián)精密電阻，通過測(cè)量電阻兩端電壓降的方式，推斷環(huán)路電流值。以及直接串聯(lián)數(shù)字萬用表，或者使用示波器配合電流探頭，通過霍爾效應(yīng)進(jìn)行電流測(cè)量等。這些方式都能在一定程度上完成電流測(cè)試，但其精度和易用性都不能完全達(dá)到要求。目前，越來越多的用戶開始使用高精度電源進(jìn)行小電流測(cè)量，尤其是對(duì)于電池供電產(chǎn)品，高精度電源一方面可以取代電池，提供穩(wěn)定的直流供電。另一方面，電流測(cè)量電路內(nèi)置于電源輸出端之前，因此對(duì)電源輸出不會(huì)產(chǎn)生影響，可以達(dá)到對(duì)電流環(huán)路的無損測(cè)量，這是傳統(tǒng)方式所無法達(dá)到的。

　　泰克科技公司推出了2280S高精度測(cè)量直流電源。該電源將6.5位數(shù)字萬用表與高性能直流電源相結(jié)合，同時(shí)提供易于操作的圖形化界面和方便的上位機(jī)接口。在為待測(cè)件提供穩(wěn)定供電的同時(shí)，可以精確測(cè)量產(chǎn)品的直流耗電信息，并將測(cè)量的數(shù)據(jù)長(zhǎng)時(shí)間不間斷地存儲(chǔ)于PC端，為產(chǎn)品的耗電性能測(cè)試和優(yōu)化提供幫助。

2280S高精度測(cè)量直流電源

　　2280S目前共提供兩種型號(hào)：2280S-60-3 （60V， 3.2A 192W）和 2280S-32-6 （32V， 6A 192W）。2280S電源供提共四個(gè)電流測(cè)量量程，電流測(cè)量分辨率最高為10nA，電流測(cè)量精度最高精度可以達(dá)到0.05% + 10μA，可以應(yīng)對(duì)待測(cè)件各種幅值的電流測(cè)量要求。另外提供的積分測(cè)量功能，通過設(shè)置積分時(shí)間，可以有效的消除工頻以及各種倍頻信號(hào)對(duì)直流測(cè)量的干擾，使直流測(cè)量更加準(zhǔn)確。

　　作為一臺(tái)高性能直流電源，除了具備良好的紋波噪聲特性外，PMS 2280S 電源具備優(yōu)異的瞬態(tài)響應(yīng)能力，可以從容面對(duì)快速變化的負(fù)載電流，確保輸出穩(wěn)定的供電，不會(huì)對(duì)待測(cè)件產(chǎn)生不良影響。瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)高達(dá)50μs，可代替電池為手機(jī)或其他移動(dòng)通信產(chǎn)品進(jìn)行供電。

　　同時(shí)電源提供四線輸出能力，可以消除線壓降對(duì)供電精度的影響，保證全部輸出電壓均加載在被供電設(shè)備上。在實(shí)際測(cè)試中，只需要將電源代替電池，與待測(cè)件直接相連，設(shè)置輸出電壓就可以直接從電源上讀取產(chǎn)品的耗電信息。

　　另外PMS 2280S 還提供了豐富的電流波形顯示和測(cè)量功能，方便用戶直接了解更詳細(xì)的耗電信息，為直流功耗測(cè)量提供更得力的測(cè)試工具。

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