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#量測 #功率元件 #電氣特性分析 #電源量測設備SMU
【不同應用的元件電氣特性，該如何拿捏？】
電子產品塞進越來越多的元件和模組，能否發揮最大效能？
令工程師燒腦的是：任何主、被動電子元件的電氣特性一旦不理想，可能讓整個系統可靠度不堪一擊！另一個棘手問題是：翹翹板效應。有時成全了這頭，卻又被迫犧牲了那頭……；惟有全方位洞悉 IV、CV (包括脈衝／動態 IV)，才能極大化後續系統／產品開發的價值！
但是……
想要逐一手動測試，既累人又耗時……全自動操作，又恐失去微調空間、看不到特定的測試面向。究竟，不同應用，有哪些重要的電源量測參數？每次量測結束後，又該如何有效保存測試結果？
江湖一點訣，多掌握一分關鍵技巧，就多一分勝算！
點我立即獲得秘笈～～～
https://www.keysight.com/main/editorial.jspx…
#是德科技Keysight #B1500A
#電源設計 #電源管理晶片PMIC #物聯網IoT #奈米電流 #無線醫療裝置
#量測T&M #直流電源分析儀 #電池模擬器 #電源供應器 #電源量測單元SMU #電源管理單元PMU #分流器Shunt #資料擷取DAQ
【IoT 連網裝置電流變動大，如何捕獲一閃而過的致命缺失？】
在額定電壓下，物聯網 (IoT) 裝置的模組間工作電流往往得錙銖必較，以「奈米」尺度做計算，才能符合低雜訊、低功耗需求 (P=I x V，功率為電流、電壓乘積)；這意謂裝置在設計上除了減少電流消耗，也要顧及實際應用細節。以無線醫療裝置為例，因電池供電有限，又需透過藍芽與智慧手機配對連結，電量掌握與數值讀取格外重要；確保使用者能如常追蹤生理資訊，供醫師作為診療參考或在數據出現異常時自動上傳。同時，了解電力消耗情況和剩餘電量，知道何時該充電。
電池供電的裝置多會採用電源管理方案來節能，而等待逾時 (wait for timeout) 和休眠、待機的時間點拿捏、裝置的靈活使用效率與電池續航力息息相關。對開發人員來說，利用示波器長時間記錄電流變化，累積時間與電流資料做積分、模擬耗電情境，找出電流波動的峰值極限 (Peak limit) 是關鍵。若運作中的電流超出可輸出的容量太多，裝置的電力很快就會耗盡；而如何分析電流在實際情境下的脈衝、減少超標峰值出現機率、降低充放循環等，都有賴精確量測儀器做輔助。
一般分流器 (Shunt) 搭配資料擷取 (DAQ) 設備是最常見的簡易量測方式，但使用分流器做電流轉換的峰值電壓容易出界，即使是一般直流電源，待測物的暫態電壓亦可能超出範圍；須花費很多心力去選用不同的分流器、長時間記錄，並做編程和數據誤差修正——傳統測試設備大都有固定偏移誤差，會限制電池的電流量測抽載訊號的表現。偏偏 IoT 連網裝置的動態範圍很大，連網瞬間的電流會急升至安培 (A) 等級，休眠時又回落至奈米安培 (nA)……
一般示波器偵測到 100 微安培 (μA) 已是極限，且縱軸電流解析度只有 8～10 位元；加上選擇適當分流以量測到極低電流，並在高電流下耐受負擔電壓幾乎不可能，記錄時間又不夠長，根本不足以應對！於是，直流電源分析儀、電池模擬器、元件電流波形分析儀等改良式量測工具相繼出籠；另為補強電源量測單元 (SMU) 僅能模擬靜態狀況、無法捕捉曇花一現的瞬間波動之憾，可借助「電源供應器」(Power Supply) 動態模擬電池行為，再經由電流—電壓對照表換算電量。
延伸閱讀：
《Keysight：電路設計、工作模式與電池充放循環影響甚鉅》
http://compotechasia.com/a/____/2016/1114/34041.html
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#是德科技Keysight #N6705B #N6780A #N6784A #14585A #CX3300
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#直流電源供應器 #先進電源系統APS #電池模擬器
【以「可編程直流電源供應器」模擬電池充電狀態，好處多多】
隨著電池功率密度與先進電源管理技術不斷提升，即便相當耗電的裝置，現都已提供「純電池」供電的選項；從迷你的能量收集裝置、到無所不在的智慧型手機，從家用工具／電器到純電動車皆然。但是，研發工程師在開發電池供電裝置時，不能只使用電池進行例行測試；除非備有非常大量、預設在各種不同充電狀態的電池，否則如何驗證在各種不同充電狀態下，電池供電裝置的設計是否可行？
一旦用於測試後，每顆完成充電的電池，又需要恢復到相同的充電狀態，以備下次使用。這雖然可行，但相當不切實際。另一個方法是：單獨使用真正的電池進行測試，但每次測試前都需費事地將電池設定在指定的充電狀態。這顆電池必須充電或放電，以符合每次測試的充電狀態要求，準備過程非常耗時。如果，使用可設定的電子電池，也稱為「電池模擬器」，可減少冗長的電池準備時間。
相較於使用真正的電池測試，電池模擬器可降低測試的設定時間、建立更安全的測試環境、並提供具重複性的測試結果。在正常溫度與充放電率下，使用電池是安全的；可惜測試過程中，有時會發生無法預期的狀況，例如，設計階段的待測設備可能無法適當運作，並導致電池過度充、放電的狀況。更糟的是，待測裝置可能受損或進入無法預期的狀態，進而引發火災、爆炸和化學品洩漏的風險。
反之，電池模擬器比真正的電池更加安全。電池模擬器包含過電壓與過電流保護等電子式保護電路，可在測試出現問題時中斷測試。此外，手動將電池設定成指定的充電狀態時，很難保證其準確性；通常要先將電池完全放電再充電，以達到指定的充電狀態。如此額外的電池充、放電循環，可能加速電池老化、改變電池特性，無法確認電池是否達到指定的充電狀態，導致測試結果不一致。
然須留意的是，典型電源供應器具有三項不同於電池的特性，並不適合用來模擬電池：首先，電源供應器通常有非常低且固定的輸出阻抗；其次，電源供應器的電源不會使用殆盡；第三，電源供應器是電力來源，但電池既可供給電源 (放電)，也會汲取電源 (充電)。因此，必須選用支援二象限電壓源和串聯電阻組成，並具備可程控輸出電壓與電阻的「直流電源供應器」，才能有效模擬充電狀態與電池老化效應。
延伸閱讀：
《使用電源供應器模擬電池的重要優勢》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2016/0725/32565.html
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