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Keysight优化物联网设备电池消耗的技巧(四)

返回列表 来源:未知 发布日期: 2019-06-29
技巧之四:仿真电池来获得更逼真的设备测试结果

使用直流电源为设备供电时,关键的考量之一是获得与电池相当的电流消耗测试结果。
电池是非常不理想的能量源,因为它们会与设备相互作用,影响设备的电流消耗。精确的电流消耗结果对于优化设备的电池运行时间至关重要。在使用直流电源为设备供电时,您必须考虑电池的特性,才能确保电流消耗结果正确地仿真了电池的电流消耗。
图 7 所示为电池供电设备上的脉冲电流消耗和电压响应。这表明电池具有相当大的串联输出阻抗,导致其输出电压对应设备的电流消耗成比例下降。许多设备会相应地适应并加以调整,以补偿电池的特性。具体而言,电池随电流成比例下降,电池电阻为150 mΩ。
通用直流电源通过使用遥感反馈来保持其输出电压固定,力求成为具有零输出阻抗的理想电压源。然而,与电池不同的是,其电压不会随负载电流下降。此外,反馈调节具有有限的响应时间,导致在加载和卸载转换期间出现电压下降和过冲。相当大的瞬态电压下降甚至可以触发设备的低电池电压关断。图 8 所示为使用通用直流电源代替电池进行的测量,该测量与图 7 所示相同。大不一样的电压响应导致电流消耗比使用电池时高出 10%。

电池仿真器直流电源能产生与实际电池相当的设备电流消耗。
为电池仿真定制的直流电源具有以下特征:
 – 电流吸收和输出,用于仿真电池的充电电流能力
 – 可编程串联输出电阻,用于仿真电池的阻抗
 – 极快的负载瞬态响应,最大限度地控制电压下降和过冲,类似于电池的电压响应
图 9 所示为与图 7 所示相同的测量,使用带有电池仿真功能的Keysight N6781A 电源测量单元代替电池。电源测量单元的串联输出电阻设置为与电池的 150 mΩ 值匹配。电压响应和产生的电流消耗都与电池的相当。
在使用直流电源为设备供电时,仿真电池的电流消耗特征可以获得与实际电池相当的结果。通用直流电源的表现不同于电池,但具有电池仿真功能的直流电源有助于确保得到更准确的结果。N6781A(高达 20 W)和 N6785A(高达 80 W)都具有可编程输出电阻。

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