如何做出电源办理规划权衡，以达到延长电池寿命目的

在移动设备的规划中，电池的作业时刻是一项重要的要素。许多移动设备都加入了更多的功用，这些新增的功用会快速地缩短运转时刻。工程师有必要运用杂乱的电源办理方案，以便使电池取得最长的运转时刻。工程师需求运用电池耗费剖析来评估电池运转时刻，这种剖析需求分别在独自及整合在体系之中这两种状况下来描绘设备、固件/软件及其子电路。剖析技能包括描绘电池电流耗费，以及怎么受各种作业形式及运用概况的影响。借助于这种剖析，工程师就能够做出电源办理规划权衡，以尽量延长电池寿命。

大多数电源办理体系都是经过在亚毫秒时刻尺度上使没有在活泼运用中的子体系进入睡觉状况来节约电池能量的。其结果是，设备在不到1s内发生的开/关事情中具有快速改变的电流。例如，GSM手机在传输时能够具有560μs, 2A的脉冲，接着当处于待机形式下，在睡觉周期中电流水平或许会下跌到毫安级。

验证电池时刻验证

电池作业时刻的一种办法是运用电压下跌测验，运用一块充满电的电池来给待验证的、处于作业形式下的待测设备（DUT）供电，直到电池没电。这种测验或许相对比较耗时刻，因为它需求全部进程运转完结来确认电压封闭点，以确认作业时刻。同样，其结果依赖于电池的初始状况，而后者或许会千差万别。

另一种办法是履行电流耗费丈量，它能为作业时刻丈量供给更高的可信度。DUT被置于待评估的作业形式下运转一小段时刻，并丈量在这种特定作业形式中的电流耗费。然后，经过将名义电池容量除以测得的电流耗费来计算出作业时刻。运用这种办法，规划师无须等待电池充沛放电就能确认出运转时刻。

丈量考虑要素

电池耗费剖析中运用的电源有必要独立于电池来描绘DUT。电源有必要有快速的响应，以尽量减小DUT在切换形式或传输脉冲时所具有的快速反转电流脉冲所形成的瞬态电压下跌。许多通用电源在这些条件下或许会呈现高达1V的瞬态下跌，所以应该运用能够忍受这些条件而不呈现电压下降的专用电源（有时称为电池仿真电源）。

从电池流向移动设备的快速改变的电流波形提出了两项丈量难题：规模和速度。首先，电流的动态规模或许会超过1000:1，乃至1 000 000:1。全功率活动电流位于1～3A的量级，而低睡觉形式等级的电流位于数十微安的量级，所以待测电流的规模给电流转换器的挑选提出了一项难题。这里能够运用电流感知的电阻器或分流器，但挑选巨细合适的分流器却或许较为扎手。假如分流器的巨细适合于丈量最小电流，那么在大电流事情中就会在分流器两端呈现大的电压降幅，而这将给电路带来不行接受的电压担负。假如分流器的巨细适合于丈量大电流，那么当微安级电流流过期，就极有或许没有足够大的电压可供丈量。经过配备几种分流器用于不同电流巨细的丈量，工程师能够处理信号级的问题，但这时切换分流器就意味着中止丈量。

就丈量速度而言，用于丈量电流分流器电压和移动设备偏置电压的数字化仪应该具有50kHz或更快的采样率，以便捕获亚毫秒级脉冲，后者是杂乱的电源办理方案的特征。

简化杂乱的剖析

像3G这样的通讯体系选用杂乱的调制格局，其特征是传输较高的数据率时所需的高阶幅度调制。从时域上看，生成的电流耗费波形是杂乱而随机的。当在较长时刻内运转并进行不同的操作时，运用3个数据通道进行传输的一台cdma2000手机的射频功率放大器的电流耗费-时刻图变得杂乱而不行预测。关于电池作业时刻测验而言，这种状况很常见，而且难以观察到更改电流耗费规划的作用。

经过查看被抽取电流巨细的统计分布，规划人员能够快速地看到设备在每种电流状况中作业的频频程度。关于不同规划方案，比较这些CCDF图形，就能够看出设备何时耗费更多的能量（也就是说，在大电流状况下其时刻的份额添加），或许何时耗费更少的能量（也就是说，在小电流状况下其时刻的份额添加）。因此，工程师就能够评估出何时规划更好（需求较少的能量）或许找出规划缺陷（出人意料的需求更多能量）。

现成的处理方案

几家测验设备供货商所生产的产品可处理方针测验体系的不同部分。一些供货商所供给的电源能够在抽取快速电流脉冲时供给稳定的、类似于电池的输出。入门级处理方案是安捷伦科技公司的移动通讯直流源66300系列。这一系列是特别定制的，用于给移动设备供电并同时丈量其电流耗费。它整合了电池仿真电源和类似于示波器的高速数字化丈量体系，能够为设备的活动、待机和封闭形式供给准确的电流丈量。

这种直流源及其配套的交钥匙软件能够运用户在无须任何编程的状况下，以类似于示波器的视图、数据记录仪视图并在CCDF图表上看到它们的电流波形。假如对精度和采样速率有更高的要求，还能够挑选该公司供给的其他处理方案。

fqj