休眠、待機(jī)功耗是衡量零部件能耗的重要指標(biāo)，許多部件在待機(jī)時(shí)，會(huì)有周期喚醒或者間隔脈沖響應(yīng)，產(chǎn)生較大的脈沖功耗。傳統(tǒng)儀器響應(yīng)速度慢，量程范圍小，很難準(zhǔn)確測(cè)量，本文將詳細(xì)分析低功耗測(cè)試三大難點(diǎn)。

低功耗

休眠、待機(jī)功耗的第一個(gè)特點(diǎn)就是功耗極低，在恒壓下，主要體現(xiàn)在電流非常小。一般汽車電器休眠、待機(jī)功耗是幾十mA級(jí)別，零部件功耗一般是幾個(gè)mA，甚至可以達(dá)到幾百個(gè)uA，而元器件級(jí)別的可低至nA、pA級(jí)別。這就要求測(cè)試設(shè)備的量程可以到非常小。致遠(yuǎn)電子PA310功率計(jì)最小量程5mA，最低可測(cè)50uA的電流，可覆蓋常用家電，整機(jī)以及汽車零部件級(jí)別的最低電流。

變化幅度大

雖然零部件休眠、待機(jī)功耗電流比較小，但每隔一段時(shí)間會(huì)出現(xiàn)很大的脈沖電流。例如汽車零部件，待機(jī)時(shí)電流是幾個(gè)mA級(jí)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(jī)制，峰值電流可能會(huì)達(dá)到10A左右。跨度非常大，能夠測(cè)試mA級(jí)別的微電流測(cè)試儀，最大量程基本無法達(dá)到10A級(jí)別。若強(qiáng)行使用，很容易導(dǎo)致儀器被擊穿。

圖1 24V系統(tǒng)啟動(dòng)沖擊圖

這還只是對(duì)硬件方面的要求。需要明確的是，我們需要測(cè)試的是功耗，是一段時(shí)間功率，或者電流的積分。當(dāng)固定使用mA級(jí)別的量程檔位，出現(xiàn)大的心跳電流，或沖擊峰值電流的時(shí)候，就會(huì)因?yàn)榱砍踢^小導(dǎo)致數(shù)值削頂從而造成測(cè)試錯(cuò)誤。當(dāng)固定使用大量程時(shí)，那么完全待機(jī)時(shí)的功率、電流數(shù)值，就會(huì)因?yàn)檫x擇量程過大，測(cè)試數(shù)值小于當(dāng)前量程可識(shí)別的極限，造成測(cè)不出數(shù)值。

這就要求儀器在積分過程中可以自動(dòng)切換量程。PA310功率計(jì)電流測(cè)量范圍50uA~20A，測(cè)量范圍廣，同時(shí)支持積分下自動(dòng)量程，動(dòng)態(tài)適應(yīng)范圍廣，適合峰峰值差異大的測(cè)試場景。

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(fù)待機(jī)狀態(tài)，此過程持續(xù)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程，進(jìn)行準(zhǔn)確的積分運(yùn)算，所以常規(guī)的工頻功率計(jì)以及低帶寬功率計(jì)均無法保證測(cè)試精度。

PA310功率計(jì)帶寬可達(dá)300kHz，采樣率500KS/s，對(duì)于上升時(shí)間較快的峰值電流，可以準(zhǔn)確進(jìn)行積分，保證測(cè)試精度。

圖2 高帶寬功率計(jì)優(yōu)勢(shì)

總結(jié)

隨著汽車零部件的逐漸增多，以及新能源汽車對(duì)功耗的嚴(yán)格控制，整車廠對(duì)于節(jié)點(diǎn)部件的要求一直在提升。致遠(yuǎn)電子PA310功率計(jì)是一款完美契合汽車零部件功耗測(cè)試要求的產(chǎn)品，目前已廣泛應(yīng)用于汽車零部件以及主機(jī)廠的功耗測(cè)試部門。