電池模擬器功能在智能設(shè)備測試中的應(yīng)用
一、 IT6400系列電池模擬器功能
車位檢測器、地下供水器等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備埋于地下并以電池進(jìn)行供電,在運(yùn)行中需要保證3-5年的連續(xù)供電時間,這就對設(shè)備的續(xù)航能力提出了嚴(yán)格的要求。智能手環(huán)、手機(jī)、平板等設(shè)備同樣將待機(jī)時間作為一項重要指標(biāo),例如小米手環(huán)2就提出充電一次滿足20天持續(xù)使用的口號,而其中內(nèi)置的是一個僅有70mAh的鋰聚合物電池。但在電池供電條件下的待機(jī)測試中若使用真實電池作為電源,一方面測試結(jié)果受到電池產(chǎn)品質(zhì)量波動的影響,另一方面也增加了測試的工作量。
IT6400系列可編程直流電源在電池測試方面具備強(qiáng)大的功能,包括電池充電、電池放電、電池模擬三種模式。用戶可用IT6400系列可編程直流電源替代電池,為智能設(shè)備供電,通過電池模擬功能來模擬電池的輸出特性,測試待測物的待機(jī)能力,或者測試充電器的充電能力。用戶最多可編輯20組電池特性數(shù)據(jù),每組電池特性數(shù)據(jù)可配置20個步驟,每個步驟包括電壓、電阻、電池容量三個參數(shù)。輸出阻抗參數(shù)為0-20 Ω可調(diào),可模擬各種內(nèi)阻參數(shù)的電池,電壓與電池容量參數(shù)即代表放電時的實時電壓及剩余容量。
圖1 IT6400電池模擬功能界面
電池特性數(shù)據(jù)可以通過面板按鍵的簡單操作進(jìn)行參數(shù)編輯,也可以在PC機(jī)上將電池特性參數(shù)編輯為.CSV文件,通過U盤從電源面板上的USB接口導(dǎo)入。
圖2 電池特性參數(shù)編輯界面
在電池特性數(shù)據(jù)中,若容量和電壓逐漸上升,即表示IT6400所模擬的電池處于充電狀態(tài),若容量和電壓逐漸下降,則表示電池處于放電狀態(tài)。如果用戶用IT6400連接用電產(chǎn)品,使用電池模擬功能來模擬電池供電環(huán)境下的產(chǎn)品功耗,就可以將電池特性參數(shù)編輯為逐步下降的放電參數(shù)。IT6400將根據(jù)表格參數(shù)自動擬合出一條平滑的放電曲線,減小用戶編輯參數(shù)的工作量,提高仿真能力。
圖3 .CSV文件示意
用戶也可以利用IT6400系列的電池放電功能,對設(shè)備原配電池進(jìn)行放電測試,通過上位機(jī)軟件采集到電池在放電中的電壓、放電容量等參數(shù),得到放電特性曲線。使用艾德克斯IT5101內(nèi)阻測試儀測得電池的內(nèi)阻值, 來獲取IT6400需要的電池模擬參數(shù),以支持智能設(shè)備的研發(fā)測試。內(nèi)阻值是電池的關(guān)鍵參數(shù)之一,內(nèi)阻可調(diào)功能也是IT6400系列可以有效模擬電池特性,而有別于一般電源的特點。
對于電池放電的截止條件,IT6400系列提供關(guān)斷電壓、關(guān)斷電流、關(guān)斷容量及關(guān)斷時間四種截止方式,滿足不同的電池管理需要。
圖4 電池關(guān)斷條件設(shè)置界面
二、 滿足低功耗測試要求
為了降低功耗,智能設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)一般可分為睡眠模式、待機(jī)模式、收發(fā)模式等多種類型,在睡眠模式下設(shè)備的電流可能低至納安級,而在收發(fā)模式下,設(shè)備電流可能陡升至毫安甚至安培級的范圍。這就需要直流電源具備超快的動態(tài)響應(yīng)速度及超高的電流解析度,來適應(yīng)負(fù)載的變化。IT6400系列多個規(guī)格型號滿足不同測試需求。
表1 IT6400部分型號規(guī)格
IT6411S高精度可編程直流電源是IT6411的電流精度升級版本,適合低功耗智能穿戴產(chǎn)品的測試。將電流大檔范圍設(shè)在100mA, 設(shè)定值精度達(dá)到50uA,設(shè)定分辨率達(dá)到10 uA。同時升級小檔測量范圍到100 uA,測量精度達(dá)到50nA,滿足uA級高精度電流測量需求。
IT6432具有較高的電壓范圍及額定功率,100nA的測量分辨率可以用于較大功率的電子產(chǎn)品及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的測試。
本系列電源具有超高上升速度和高可靠性,滿載上升最快可達(dá)500uS,最新設(shè)計的速度切換模式可讓電壓或電流的上升波形高速且無過沖,全新設(shè)計的圖形顯示功能可實現(xiàn)示波器的體驗。一臺電源可涵蓋廣范圍的應(yīng)用需求。
三、總結(jié)
IT6400系列雙極性可編程直流電源具備電池充電、電池放電、電池模擬等一系列強(qiáng)大的電池測試功能,同時超快的動態(tài)響應(yīng)時間、超高的電流解析度,能為便攜式電池供電產(chǎn)品測試、移動電源測試及電池測試等提供高精度高可靠性的測試方案。電池模擬功能可按照電池特性參數(shù)模擬電池輸出,尤其滿足低功耗測試測試領(lǐng)域參數(shù)要求,可廣泛應(yīng)用于智能穿戴、消費(fèi)電子、主流家電、家庭安全和自動化系統(tǒng)、汽車及醫(yī)療等行業(yè)之中。