是德科技展示低功耗電源管理系統的設計及驗證 智慧應用 影音
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是德科技展示低功耗電源管理系統的設計及驗證

  • 魏淑芳能源解決方案業者。

台灣是德科技資深專案經理祁子年。
台灣是德科技資深專案經理祁子年。

隨著穿戴式裝置、汽車電子、醫療設備對無線通訊的需求增加,各種無線、可攜式電子產品更重視電池功耗表現。台灣是德科技正是電池性能、電源及逆變器測試、功率分析的著名廠商,旗下產品系列遍及8大類、300多個產品型號,功率涵蓋20?200KW,是台灣重要電源?能源解決方案業者。

對電子設備商而言,每次產品研發流程絕對少不了電源測試環節,典型的電源分析包含1.輸入端、2.輸出端、3.開關器件、4.PWM調製分析。分析目的不外乎希望能降低成本(AC/DC前端開關電源的平均成本)、減小體積提高功率密度、延長工作壽命及提高可靠穩定性、控制EMI符合EMC要求。

從穿戴式裝置電源方面,需要達到nA的睡眠模式到A等級正常模式的功耗分析、在車用電力及風力、太陽能等綠能方面,考慮的是能源轉換效率及負載能力等,台灣是德科技提供多變的供電系統測試解決方案,涵蓋低功耗至高能高效率的動態功率分析。

N6705B小功率DC/DC 一台化測試方案

針對電源分析需求,台灣是德科技以N6705B為例,展示配合兩路SMU電源模組做測試。在通道1工作有5V輸出,恒壓模式輸入5V到測試機台,而通道2工作在恒流電子負載模式,從受試機台輸出3.3V,並在源端注入特定幅度頻率的紋波雜訊,接著在輸出端測量紋波的幅度值,得以計算出紋波抑制比。

這項N6705一體化的小功率DC/DC電源驗證方案,是一種簡化動態參數驗證方法。台灣是德科技資深專案經理祁子年解釋,從測試圖來看X橫軸為時間,Y縱軸包含電壓跟電流,圖表上的波峰可以驗證當電壓瞬間提升電容性下降,電池的數據表現,也可以檢測壓降情況,電源管理模組(Power Management Unit)是否會出現當機反應。也就是說負載調整率、動態負載能力及瞬態回應,是DC/DC電源非常關鍵的指標參數。

祁子年進一步提到開關元件耗電量特別重要,開關時是否產生雜訊,往往需要AWG、示波器、電源分析儀3台搭配檢測。是德科技目前設備機台可以提供的測試項目包含:DC-DC開?關機參數測試、DC-DC空耗測試(看輸入電壓?流均值、輸入功率均值、峰峰值、紋波造聲頻率)、DC-DC負載調整率及動態負載、DC-DC電源調整率等等。

以電壓輸出端分析為例,是德科技採取mV rms和mV peak-to-peak衡量,對機台做紋波?雜訊量測。由於雜訊來源可能是週期和隨機性干擾(Periodic And Random Deviations;PARD),對一些比較敏感的應用如低壓應用,電源雜訊可能會影響用戶的測量結果,又或是混頻器、雷達系統,雜訊尖峰對主要傳輸信號是有干擾的,所以在高速取樣下測試電源的峰峰值測量顯得非常重要。

AC/DC供電  建構多變供電系統

祁子年指出,AC/DC多變供電系統的目的可滿足多種設計需求。在安規方面,耐壓測試分為AC耐壓和DC耐壓,驗證絕緣特性提早發現局部的絕緣缺陷,或是短路保護測試,驗證Fuse保護能力,當檢測出現異常時是否有違反安規現象。

除了安規,多變供電系統還要滿足EMC、EMS的需求。EMC方面,做傳導測試看DUT對公共網路的干擾(頻段150kHz-30MHz)、輻射測試,驗證DUT空間輻射水準(>30MHz)。EMS方面則可以進行跌落中斷測試、銼刀測試、諧波測試、Brown-in和Brown-out測試、浪湧電流測試等。

台灣是德科技每年推新系列 電源測試方案齊全

台灣是德科技經歷惠普、安捷倫科技時代,可說是累積76年歷史的新公司,目前全力專注在電子測量領域,其產品系列豐富,每年推出2類新產品系列,因此提供的解決案例相當多元。

祁子年舉例,像是N8957APV太陽能光伏面板模擬器、N6781A做智能手機、穿戴產品低功耗測試、N6705B電池內阻測試等等。其中值得分享的像電池BMS Battery Management 系統,性能為18bit ADC量測精度、雙象限電源、集成ARB功能、示波器功能和資料獲取功能等。因具備+/-電流能力,使用同一台設備在同一種連接方式時,可以對電池進行充電或放電測試,並且長時間記錄充放電過程的電量、電壓、電流資料。

除了電力,台灣是德科技的設備也提供溫度特性的測試。34972A,除了做到高達60路的溫度、電壓、電流、電阻、週期、頻率等參數測量,並支持 RTDs、熱電偶、熱敏電阻RIOD及免費軟體支援長期的資料記錄。

另外,熱像儀提供整個電路板上的溫度分布顯示,不會遺漏任何熱點,並按設定時間間隔捕獲紅外熱圖,監測溫度變化。這些案例顯示台灣是德科技在電子測量本業的長期投資,提供業界最可靠的電源測試?分析解決方案。