高精度直流電源攻克便攜終端耗電測試難關(guān)

　　移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，使便攜式無(wú)線(xiàn)通信產(chǎn)品呈現井噴式的發(fā)展態(tài)勢。產(chǎn)品從單一的智能手機，快速發(fā)展到智能手表，智能手環(huán)，隨身醫療監護等多形態(tài)，多用途的不同設備。所有這些設備無(wú)一例外都需要使用電池供電，而電池的耗電性又是消費者最關(guān)注的問(wèn)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試挑戰，以及泰克的策略布局。

泰克電源產(chǎn)品經(jīng)理王瓊

　　耗電測試舉足輕重

　　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(wèn)題成為產(chǎn)品設計、研發(fā)過(guò)程中必須考慮到的關(guān)鍵因素。隨著(zhù)電源技術(shù)的進(jìn)一步提高，越來(lái)越多的測量功能被集成到電源設備中，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品功能的集成度，并擴展了電源的應用場(chǎng)合。其中，使用高精度電源進(jìn)行產(chǎn)品耗電測試是一個(gè)非常重要的行業(yè)應用，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)，使用一臺設備，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(hù)大幅度提高測試效率，減輕測試設備連接的復雜操作，并消除額外的誤差干擾，這對用戶(hù)將具有非常重要的意義。另外，除了高精度測量外，良好的操作界面和直觀(guān)的顯示方式也是新型電源所必須具備的能力。如何將測量結果以最方便直接的方式顯示出來(lái)，使客戶(hù)能夠簡(jiǎn)單直接的得到所需要的測試數據或波形，對研發(fā)類(lèi)客戶(hù)也會(huì )具備很大的吸引力。

　　泰克積極應對耗電測試挑戰

　　對移動(dòng)終端進(jìn)行耗電測試中，最大的難度集中在小電流高精度測量。為了盡可能節省電量，客戶(hù)會(huì )盡可能減小產(chǎn)品的電流消耗，這使得大多數情況下，產(chǎn)品耗電維持在毫安甚至微安量級。另外在不同工作條件下，產(chǎn)品耗電會(huì )產(chǎn)生變化，體現在電流波形上，成為一連串脈沖形式的電流。因此，正確測量表征耗電情況，需要測試儀表同時(shí)具備高采樣率，高精度測量的能力。王瓊女士指出：“為達到這一特性，我們在高精度電源2280S中，集成了吉時(shí)利六位半高精度萬(wàn)用表的測量單元。使用萬(wàn)用表的測量單元直接對電源輸出端進(jìn)行采樣。在這樣的結構下，達到了10uA電流測量精度，3000點(diǎn)每秒的連續采樣率。另外通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)連接電腦，配合LXI接口技術(shù)，可以將采集到的數據連續記入電腦內存，分析后期數據分析和波形繪制。”

　　隨著(zhù)移動(dòng)終端產(chǎn)品體積進(jìn)一步縮小，功能不斷加強，以及用戶(hù)的普及程度進(jìn)一步提高。耗電測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(lái)在電源行業(yè)逐漸發(fā)力，推出一系列針對研發(fā)應用的高精度電源，并配合吉時(shí)利公司多年來(lái)在小信號測量領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗，著(zhù)力打造電源與高精度測量功能合一的新型臺式儀表。另外隨著(zhù)用戶(hù)的年輕化，測試儀表的形態(tài)也將進(jìn)一步演進(jìn)，以符合新一代測試工程師的需要。泰克吉時(shí)利公司開(kāi)始在新型測試儀表中更多的使用大屏幕、圖形化顯示技術(shù)，更加直觀(guān)的為用戶(hù)提供測試數據，并簡(jiǎn)化操作界面的學(xué)習難度。

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　　可穿戴耗電測試：泰克 2280S高精度測量直流電源

　　可穿戴設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(lèi)可穿戴設別的續航時(shí)間成為了這個(gè)行業(yè)所面臨的一個(gè)重大問(wèn)題。一般此類(lèi)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，待機時(shí)間等關(guān)鍵數據。因此工程師們關(guān)心的產(chǎn)品直流功耗問(wèn)題，實(shí)際就是電流測量問(wèn)題。直流電流的精確測量一直是測試工程師面臨的一個(gè)比較復雜的問(wèn)題。如何在閉合的電流環(huán)路中精確測量毫安級，甚至微安級的微小電流，并且不對原有環(huán)路的工作狀態(tài)產(chǎn)生影響，這對測試方法和測試設備都提出了嚴峻的考驗。而這一測試要求，又大量存在于現實(shí)測試應用中。

　　傳統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(guò)測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)數字萬(wàn)用表，或者使用示波器配合電流探頭，通過(guò)霍爾效應進(jìn)行電流測量等。這些方式都能在一定程度上完成電流測試，但其精度和易用性都不能完全達到要求。目前，越來(lái)越多的用戶(hù)開(kāi)始使用高精度電源進(jìn)行小電流測量，尤其是對于電池供電產(chǎn)品，高精度電源一方面可以取代電池，提供穩定的直流供電。另一方面，電流測量電路內置于電源輸出端之前，因此對電源輸出不會(huì )產(chǎn)生影響，可以達到對電流環(huán)路的無(wú)損測量，這是傳統方式所無(wú)法達到的。

　　泰克科技公司推出了2280S高精度測量直流電源。該電源將6.5位數字萬(wàn)用表與高性能直流電源相結合，同時(shí)提供易于操作的圖形化界面和方便的上位機接口。在為待測件提供穩定供電的同時(shí)，可以精確測量產(chǎn)品的直流耗電信息，并將測量的數據長(cháng)時(shí)間不間斷地存儲于PC端，為產(chǎn)品的耗電性能測試和優(yōu)化提供幫助。

2280S高精度測量直流電源

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

　　作為一臺高性能直流電源，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)響應能力，可以從容面對快速變化的負載電流，確保輸出穩定的供電，不會(huì )對待測件產(chǎn)生不良影響。瞬態(tài)響應指標高達50μs，可代替電池為手機或其他移動(dòng)通信產(chǎn)品進(jìn)行供電。

　　同時(shí)電源提供四線(xiàn)輸出能力，可以消除線(xiàn)壓降對供電精度的影響，保證全部輸出電壓均加載在被供電設備上。在實(shí)際測試中，只需要將電源代替電池，與待測件直接相連，設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量功能，方便用戶(hù)直接了解更詳細的耗電信息，為直流功耗測量提供更得力的測試工具。

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