智能手机和移动设备电池耗尽测试 , 真实地评估电池性能－技术概述
技术概述
对移动设备和电池一起进行电池耗尽测试，可获得独特且有用的信息，以优化电池运行时间。确定和优化电池运行时间，单独测试移动设备及其电池非常重要。然而，电池并非理想的电压源，其特性可能会与移动设备的主机功耗相互影响、相互作用。鉴于此相关性，只有将手机等移动设备与电池作为一个系统进行电池耗尽测试时，方可获得一系列独特且有用的信息。这些信息包括 :
- 获得最真实的性能和运行时间，并以此作为基准，比较和关联通过其他方法获得的结果
- 评估在实际使用过程中获得的电池容量和能量，与电池制造商的额定值相比较，以确定出现差异的原因 (如果有的话)
- 验证移动设备的低电池电量停机和满电池电量充电结束时的阈值，来确定是否已充分利用该电池，并确保使用安全。
执行电池耗尽测试需要精确、高速地记录电压和电流数据, 并将仪器对测量的影响降低最低。
图 1 描述执行电池耗尽测试的传统设置。电流的高速数字化尤为重要，因为它可提供许多详细的信息。记录无线设备的脉冲工作电流消耗信号时，50 KSa/s 采样率是必需的，这也是一些手机测试标准推荐的速率。由于无线移动设备的脉冲电流特性，是典型的高峰值、低占空比和低平均值，在高动态范围内进行精确的测量也是获得有意结果的关键。根据被测件工作模式的不同，波峰因数可能会高达几百倍。如果测试过程中存在多个不同功率强度的工作模式，电流范围甚至会更大。
高波峰因数的信号，对仪器的动态测量范围提出了更高的要求，否则将会限制可实现的精度和分辨率。为了避免电流测试中使用的分流器对结果造成不良影响，就必须要将分流器峰值压降控制在 50 mV 之内，但这将出现更多问题，例如小电流的信号可能完全被噪声所淹没。因此，仪器必需具有足够的增益、动态范围和精度，这对于良好的结果至关重要。传统仪器通常无法满足这些要求。
另外，还需要 2 个独立的测量通道，以同时记录电池电压和电流。这两者共同针对电池耗尽测试提供关键且必要的信息，以分析和优化移动设备电池的运行时间。
电池耗尽测试实例:
如图 2 所示，我们使用 Keysight N6781A 象限 SUM 电源模块对 GPRS 智能手机进行电池耗尽测试，以记录电池耗尽电压和电流。N6781A 具有许多独特的特性和优势，执行电池耗尽测试时，可显著提高精度并进行深入分析:
- 提供独立的 DVM 输入，以记录电池电压。
- 真正的“零压降”分流器，消除了传统分流器的压降问题。
- 无缝测量调节功能可以提供从纳安级到安培级的连续精确电流测量，并连续记录测量结果，消除了传统、固定量程仪器的动态范围和精度限制。
- 高达 5 μs 的采样间隔，和 20 μs 的数据记录时间间隔，可确保出现的任何电流脉冲信号的精确测量。
请下载此文档以了解更多信息。