【導讀】休眠、待機功耗是衡量零部件能耗的重要指標,許多部件在待機時(shí),會(huì )有周期喚醒或者間隔脈沖響應,產(chǎn)生較大的脈沖功耗。傳統儀器響應速度慢,量程范圍小,很難準確測量,本文將詳細分析低功耗測試三大難點(diǎn)。
低功耗
休眠、待機功耗的第一個(gè)特點(diǎn)就是功耗極低,在恒壓下,主要體現在電流非常小。一般汽車(chē)電器休眠、待機功耗是幾十mA級別,零部件功耗一般是幾個(gè)mA,甚至可以達到幾百個(gè)uA,而元器件級別的可低至nA、pA級別。這就要求測試設備的量程可以到非常小。致遠電子PA310功率計最小量程5mA,最低可測50uA的電流,可覆蓋常用家電,整機以及汽車(chē)零部件級別的最低電流。
變化幅度大
雖然零部件休眠、待機功耗電流比較小,但每隔一段時(shí)間會(huì )出現很大的脈沖電流。例如汽車(chē)零部件,待機時(shí)電流是幾個(gè)mA級別。周期喚醒電流會(huì )到幾十mA,上百mA。有些特殊零部件會(huì )有觸發(fā)啟動(dòng)機制,峰值電流可能會(huì )達到10A左右??缍确浅4?,能夠測試mA級別的微電流測試儀,最大量程基本無(wú)法達到10A級別。若強行使用,很容易導致儀器被擊穿。


圖1 24V系統啟動(dòng)沖擊圖
這還只是對硬件方面的要求。需要明確的是,我們需要測試的是功耗,是一段時(shí)間功率,或者電流的積分。當固定使用mA級別的量程檔位,出現大的心跳電流,或沖擊峰值電流的時(shí)候,就會(huì )因為量程過(guò)小導致數值削頂從而造成測試錯誤。當固定使用大量程時(shí),那么完全待機時(shí)的功率、電流數值,就會(huì )因為選擇量程過(guò)大,測試數值小于當前量程可識別的極限,造成測不出數值。
這就要求儀器在積分過(guò)程中可以自動(dòng)切換量程。PA310功率計電流測量范圍50uA~20A,測量范圍廣,同時(shí)支持積分下自動(dòng)量程,動(dòng)態(tài)適應范圍廣,適合峰峰值差異大的測試場(chǎng)景。
變化速度快
周期喚醒電流的另一特點(diǎn)就是變化速度快,沖擊到高峰再回復待機狀態(tài),此過(guò)程持續時(shí)間短。這就要求儀器的采樣率和帶寬。能夠完整捕捉到此過(guò)程,進(jìn)行準確的積分運算,所以常規的工頻功率計以及低帶寬功率計均無(wú)法保證測試精度。
PA310功率計帶寬可達300kHz,采樣率500KS/s,對于上升時(shí)間較快的峰值電流,可以準確進(jìn)行積分,保證測試精度。

圖2 高帶寬功率計優(yōu)勢
總結
隨著(zhù)汽車(chē)零部件的逐漸增多,以及新能源汽車(chē)對功耗的嚴格控制,整車(chē)廠(chǎng)對于節點(diǎn)部件的要求一直在提升。致遠電子PA310功率計是一款完美契合汽車(chē)零部件功耗測試要求的產(chǎn)品,目前已廣泛應用于汽車(chē)零部件以及主機廠(chǎng)的功耗測試部門(mén)。
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