如何做出電源辦理規(guī)劃權衡，以達到延長電池壽命目的

在移動設備的規(guī)劃中，電池的作業(yè)時刻是一項重要的要素。許多移動設備都加入了更多的功用，這些新增的功用會快速地縮短運轉(zhuǎn)時刻。工程師有必要運用雜亂的電源辦理方案，以便使電池取得最長的運轉(zhuǎn)時刻。工程師需求運用電池耗費剖析來評估電池運轉(zhuǎn)時刻，這種剖析需求分別在獨自及整合在體系之中這兩種狀況下來描繪設備、固件/軟件及其子電路。剖析技能包括描繪電池電流耗費，以及怎么受各種作業(yè)形式及運用概況的影響。借助于這種剖析，工程師就能夠做出電源辦理規(guī)劃權衡，以盡量延長電池壽命。

大多數(shù)電源辦理體系都是經(jīng)過在亞毫秒時刻尺度上使沒有在活潑運用中的子體系進入睡覺狀況來節(jié)約電池能量的。其結果是，設備在不到1s內(nèi)發(fā)生的開/關事情中具有快速改變的電流。例如，GSM手機在傳輸時能夠具有560μs, 2A的脈沖，接著當處于待機形式下，在睡覺周期中電流水平或許會下跌到毫安級。

驗證電池時刻驗證

電池作業(yè)時刻的一種辦法是運用電壓下跌測驗，運用一塊充滿電的電池來給待驗證的、處于作業(yè)形式下的待測設備（DUT）供電，直到電池沒電。這種測驗或許相對比較耗時刻，因為它需求全部進程運轉(zhuǎn)完結來確認電壓封閉點，以確認作業(yè)時刻。同樣，其結果依賴于電池的初始狀況，而后者或許會千差萬別。

另一種辦法是履行電流耗費丈量，它能為作業(yè)時刻丈量供給更高的可信度。DUT被置于待評估的作業(yè)形式下運轉(zhuǎn)一小段時刻，并丈量在這種特定作業(yè)形式中的電流耗費。然后，經(jīng)過將名義電池容量除以測得的電流耗費來計算出作業(yè)時刻。運用這種辦法，規(guī)劃師無須等待電池充沛放電就能確認出運轉(zhuǎn)時刻。

丈量考慮要素

電池耗費剖析中運用的電源有必要獨立于電池來描繪DUT。電源有必要有快速的響應，以盡量減小DUT在切換形式或傳輸脈沖時所具有的快速反轉(zhuǎn)電流脈沖所形成的瞬態(tài)電壓下跌。許多通用電源在這些條件下或許會呈現(xiàn)高達1V的瞬態(tài)下跌，所以應該運用能夠忍受這些條件而不呈現(xiàn)電壓下降的專用電源（有時稱為電池仿真電源）。

從電池流向移動設備的快速改變的電流波形提出了兩項丈量難題：規(guī)模和速度。首先，電流的動態(tài)規(guī)?；蛟S會超過1000:1，乃至1 000 000:1。全功率活動電流位于1～3A的量級，而低睡覺形式等級的電流位于數(shù)十微安的量級，所以待測電流的規(guī)模給電流轉(zhuǎn)換器的挑選提出了一項難題。這里能夠運用電流感知的電阻器或分流器，但挑選巨細合適的分流器卻或許較為扎手。假如分流器的巨細適合于丈量最小電流，那么在大電流事情中就會在分流器兩端呈現(xiàn)大的電壓降幅，而這將給電路帶來不行接受的電壓擔負。假如分流器的巨細適合于丈量大電流，那么當微安級電流流過期，就極有或許沒有足夠大的電壓可供丈量。經(jīng)過配備幾種分流器用于不同電流巨細的丈量，工程師能夠處理信號級的問題，但這時切換分流器就意味著中止丈量。

就丈量速度而言，用于丈量電流分流器電壓和移動設備偏置電壓的數(shù)字化儀應該具有50kHz或更快的采樣率，以便捕獲亞毫秒級脈沖，后者是雜亂的電源辦理方案的特征。

簡化雜亂的剖析

像3G這樣的通訊體系選用雜亂的調(diào)制格局，其特征是傳輸較高的數(shù)據(jù)率時所需的高階幅度調(diào)制。從時域上看，生成的電流耗費波形是雜亂而隨機的。當在較長時刻內(nèi)運轉(zhuǎn)并進行不同的操作時，運用3個數(shù)據(jù)通道進行傳輸?shù)囊慌_cdma2000手機的射頻功率放大器的電流耗費-時刻圖變得雜亂而不行預測。關于電池作業(yè)時刻測驗而言，這種狀況很常見，而且難以觀察到更改電流耗費規(guī)劃的作用。

經(jīng)過查看被抽取電流巨細的統(tǒng)計分布，規(guī)劃人員能夠快速地看到設備在每種電流狀況中作業(yè)的頻頻程度。關于不同規(guī)劃方案，比較這些CCDF圖形，就能夠看出設備何時耗費更多的能量（也就是說，在大電流狀況下其時刻的份額添加），或許何時耗費更少的能量（也就是說，在小電流狀況下其時刻的份額添加）。因此，工程師就能夠評估出何時規(guī)劃更好（需求較少的能量）或許找出規(guī)劃缺陷（出人意料的需求更多能量）。

現(xiàn)成的處理方案

幾家測驗設備供貨商所生產(chǎn)的產(chǎn)品可處理方針測驗體系的不同部分。一些供貨商所供給的電源能夠在抽取快速電流脈沖時供給穩(wěn)定的、類似于電池的輸出。入門級處理方案是安捷倫科技公司的移動通訊直流源66300系列。這一系列是特別定制的，用于給移動設備供電并同時丈量其電流耗費。它整合了電池仿真電源和類似于示波器的高速數(shù)字化丈量體系，能夠為設備的活動、待機和封閉形式供給準確的電流丈量。

這種直流源及其配套的交鑰匙軟件能夠運用戶在無須任何編程的狀況下，以類似于示波器的視圖、數(shù)據(jù)記錄儀視圖并在CCDF圖表上看到它們的電流波形。假如對精度和采樣速率有更高的要求，還能夠挑選該公司供給的其他處理方案。

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