【技术大神】如何应用直流电源分析仪来降低电池供电产品功耗？

时间： 2019-09-05 来源：技术大神活动文章

电池供电产品中亟需解决的一个主要问题就是如何让电池工作寿命最大化。很多电池的特性是可以长时间小电流放电，而对大电流放电能力很差，所以我们需要掌握设备的完整功耗模式，这样才能降低功耗，最大限度的延长电池的寿命。

另外电池供电的产品为了降低功耗一般都会进行频繁的开启和关闭，来降低功耗，而且开启和关闭的电流一般都有很大的差异。

KEYSIGHT N6705B的动态电流范围很大，可以对纳安到安培范围内的电流进行测量和分析。另外它的时间分辨率可以到20us，这样可以很好的满足电池供电产品功耗测试的要求。下面以一个实际的应用案例来说明，如何应用Keysight 直流电源分析仪N6705B来帮助开发人员对功耗进行测试，以及根据测试电流曲线进行功耗分析进而优化产品功耗。

Keysight直流电源分析仪N6705B可以和电脑进行连接，对数据测试很方便，我们首先要安装Keysight Instrument Control Bundle中的IO Libraries Suite，然后安装Keysight 14585A Control Analysis Software，设置好N6705B的IP地址后，这样我们就能通过同一网络中的电脑控制Keysight N6705B，然后把数据存储和显示在电脑的软件上。

由于Keysight N6705B的时间分辨率很小（us级别），所以我们可以在很短的时间内完成被测产品的功耗测试。

1）我们把设备的测试时间定为30s，在Instrument Control中打开Settings把模式设置为3.6V Battery Emulator。

2）进入Data Logger工作模式，点击RUN中的Data Log，进行数据采集，采集后数据展示如下图。

从局部数据看，在Marker 1和Marker 2之间出现4ms左右时间的大电流，电流大小33.561853mA，这和我们的参数手册上的数据不相符。

3）我们通过检查程序代码发现在该区域的代码控制有问题，后来我们调整了程序代码，重新进行数据采集，采集后数据展示如下图。

从调整后的局部数据看，在Marker1和Marker2之间4ms左右时间电流大小133.89uA，与参数手册上的数据吻合。

4）测量的整体数据展示如下图。

从图中我们可以得到，测量的整体最小值67.856uA，最大值3.229921mA，平均值308.369uA。把测量数据展开后如下图。

从图中我们可以看到功耗主要消耗在Marker1和Marker2之间的36.659ms时间内。这段时间呢电流的平均值在530.747uA左右，这段时间对应到程序里是一段数据处理代码。

我们通过调整MCU的系统时钟（把1M时钟更改为4M时钟，其它工作时间维持不变），重新进行数据采集，采集后数据展示如下图。

从图中我们可以得到，测量的整体最小值-15.964uA，最大值3.36034mA，平均值157.125uA。把测量数据展开后如下图。

从图中我们可以看到功耗在Marker 1和Marker 2之间的9.216ms时间内，电流平均值变大为985.339uA，但由于系统时钟成了原来的4倍，所以整体功耗下降了。

通过应用Keysight直流电源分析仪 N6705B我们可以快速的进行系统功耗的测试，找到问题所在或者功耗持续时间长的地方，然后在相应的位置进行更换元器件或者更改代码的方式来改善产品的功耗，让最终的产品以更低的功耗来完成工作。

作者：BYGT

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郑羽 Lv7. 资深专家 2018-10-22

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luosai Lv8. 研究员 2017-10-31

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