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汽車零部件低功耗測試三大難點

2020-08-21
來源:ZLG立功科技·致遠電子

摘要:休眠、待機功耗是衡量零部件能耗的重要指標,許多部件在待機時,會有周期喚醒或者間隔脈沖響應,產生較大的脈沖功耗。傳統儀器響應速度慢,量程范圍小,很難準確測量,本文將詳細分析低功耗測試三大難點。

難點一:低功耗

休眠、待機功耗的第一個特點就是功耗極低,在恒壓下,主要體現在電流非常小。一般汽車電器休眠、待機功耗是幾十mA級別,零部件功耗一般是幾個mA,甚至可以達到幾百個uA,而元器件級別的可低至nA、pA級別。這就要求測試設備的量程可以到非常小。致遠電子PA310功率計最小量程5mA,最低可測50uA的電流,可覆蓋常用家電,整機以及汽車零部件級別的最低電流。

難點二:變化幅度大

雖然零部件休眠、待機功耗電流比較小,但每隔一段時間會出現很大的脈沖電流。例如汽車零部件,待機時電流是幾個mA級別。周期喚醒電流會到幾十mA,上百mA。有些特殊零部件會有觸發啟動機制,峰值電流可能會達到10A左右??缍确浅4螅軌驕y試mA級別的微電流測試儀,最大量程基本無法達到10A級別。若強行使用,很容易導致儀器被擊穿。

 

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圖1 24V系統啟動沖擊圖

這還只是對硬件方面的要求。需要明確的是,我們需要測試的是功耗,是一段時間功率,或者電流的積分。當固定使用mA級別的量程檔位,出現大的心跳電流,或沖擊峰值電流的時候,就會因為量程過小導致數值削頂從而造成測試錯誤。當固定使用大量程時,那么完全待機時的功率、電流數值,就會因為選擇量程過大,測試數值小于當前量程可識別的極限,造成測不出數值。

這就要求儀器在積分過程中可以自動切換量程。PA310功率計電流測量范圍50uA~20A,測量范圍廣,同時支持積分下自動量程,動態適應范圍廣,適合峰峰值差異大的測試場景。

難點三:變化速度快

周期喚醒電流的另一特點就是變化速度快,沖擊到高峰再回復待機狀態,此過程持續時間短。這就要求儀器的采樣率和帶寬。能夠完整捕捉到此過程,進行準確的積分運算,所以常規的工頻功率計以及低帶寬功率計均無法保證測試精度。

PA310功率計帶寬可達300kHz,采樣率500KS/s,對于上升時間較快的峰值電流,可以準確進行積分,保證測試精度。

 

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圖2  高帶寬功率計優勢

總結:隨著汽車零部件的逐漸增多,以及新能源汽車對功耗的嚴格控制,整車廠對于節點部件的要求一直在提升。致遠電子PA310功率計是一款完美契合汽車零部件功耗測試要求的產品,目前已廣泛應用于汽車零部件以及主機廠的功耗測試部門。


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