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是德科技展示低功耗电源管理系统的设计及验证

  • 魏淑芳能源解决方案业者。

台湾是德科技资深专案经理祁子年。
台湾是德科技资深专案经理祁子年。

随着穿戴式装置、汽车电子、医疗设备对无线通讯的需求增加,各种无线、可携式电子产品更重视电池功耗表现。台湾是德科技正是电池性能、电源及逆变器测试、功率分析的着名厂商,旗下产品系列遍及8大类、300多个产品型号,功率涵盖20?200KW,是台湾重要电源?能源解决方案业者。

对电子设备商而言,每次产品研发流程绝对少不了电源测试环节,典型的电源分析包含1.输入端、2.输出端、3.开关器件、4.PWM调制分析。分析目的不外乎希望能降低成本(AC/DC前端开关电源的平均成本)、减小体积提高功率密度、延长工作寿命及提高可靠稳定性、控制EMI符合EMC要求。

从穿戴式装置电源方面,需要达到nA的睡眠模式到A等级正常模式的功耗分析、在车用电力及风力、太阳能等绿能方面,考虑的是能源转换效率及负载能力等,台湾是德科技提供多变的供电系统测试解决方案,涵盖低功耗至高能高效率的动态功率分析。

N6705B小功率DC/DC 一台化测试方案

针对电源分析需求,台湾是德科技以N6705B为例,展示配合两路SMU电源模块做测试。在通道1工作有5V输出,恒压模式输入5V到测试机台,而通道2工作在恒流电子负载模式,从受试机台输出3.3V,并在源端注入特定幅度频率的纹波杂讯,接着在输出端测量纹波的幅度值,得以计算出纹波抑制比。

这项N6705一体化的小功率DC/DC电源验证方案,是一种简化动态参数验证方法。台湾是德科技资深专案经理祁子年解释,从测试图来看X横轴为时间,Y纵轴包含电压跟电流,图表上的波峰可以验证当电压瞬间提升电容性下降,电池的数据表现,也可以检测压降情况,电源管理模块(Power Management Unit)是否会出现当机反应。也就是说负载调整率、动态负载能力及瞬态回应,是DC/DC电源非常关键的指标参数。

祁子年进一步提到开关元件耗电量特别重要,开关时是否产生杂讯,往往需要AWG、示波器、电源分析仪3台搭配检测。是德科技目前设备机台可以提供的测试项目包含:DC-DC开?关机参数测试、DC-DC空耗测试(看输入电压?流均值、输入功率均值、峰峰值、纹波造声频率)、DC-DC负载调整率及动态负载、DC-DC电源调整率等等。

以电压输出端分析为例,是德科技采取mV rms和mV peak-to-peak衡量,对机台做纹波?杂讯量测。由于杂讯来源可能是周期和随机性干扰(Periodic And Random Deviations;PARD),对一些比较敏感的应用如低压应用,电源杂讯可能会影响用户的测量结果,又或是混频器、雷达系统,杂讯尖峰对主要传输信号是有干扰的,所以在高速取样下测试电源的峰峰值测量显得非常重要。

AC/DC供电  建构多变供电系统

祁子年指出,AC/DC多变供电系统的目的可满足多种设计需求。在安规方面,耐压测试分为AC耐压和DC耐压,验证绝缘特性提早发现局部的绝缘缺陷,或是短路保护测试,验证Fuse保护能力,当检测出现异常时是否有违反安规现象。

除了安规,多变供电系统还要满足EMC、EMS的需求。EMC方面,做传导测试看DUT对公共网络的干扰(频段150kHz-30MHz)、辐射测试,验证DUT空间辐射水准(>30MHz)。EMS方面则可以进行跌落中断测试、锉刀测试、谐波测试、Brown-in和Brown-out测试、浪涌电流测试等。

台湾是德科技每年推新系列 电源测试方案齐全

台湾是德科技经历惠普、安捷伦科技时代,可说是累积76年历史的新公司,目前全力专注在电子测量领域,其产品系列丰富,每年推出2类新产品系列,因此提供的解决案例相当多元。

祁子年举例,像是N8957APV太阳能光伏面板模拟器、N6781A做智能手机、穿戴产品低功耗测试、N6705B电池内阻测试等等。其中值得分享的像电池BMS Battery Management 系统,性能为18bit ADC量测精度、双象限电源、整合ARB功能、示波器功能和数据获取功能等。因具备+/-电流能力,使用同一台设备在同一种连接方式时,可以对电池进行充电或放电测试,并且长时间记录充放电过程的电量、电压、电流数据。

除了电力,台湾是德科技的设备也提供温度特性的测试。34972A,除了做到高达60路的温度、电压、电流、电阻、周期、频率等参数测量,并支持 RTDs、热电偶、热敏电阻RIOD及免费软件支持长期的数据记录。

另外,热像仪提供整个电路板上的温度分布显示,不会遗漏任何热点,并按设定时间间隔捕获红外热图,监测温度变化。这些案例显示台湾是德科技在电子测量本业的长期投资,提供业界最可靠的电源测试?分析解决方案。