高精度直流电源攻克便携终端耗电测试难关 - 全文

　　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便携终端的电池耗电性能测试挑战，以及泰克的策略布局。



 

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高精度测量直流电源

　　可穿戴设备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高精度测量直流电源。该电源将6.5位数字万用表与高性能直流电源相结合，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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