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艾德克斯可编程电池模拟器解决方案

作者:angelazhang时间:2016-03-01

引言

随着可穿戴设备,手机平板电脑等移动电子设备的日益普及,锂电池因其寿命长,可快速充放电,能量密度高等优点,已经普遍应用于这些便携式的电子通信设备当中,作为储能和供电的部分。对于锂电池的应用,往往更多关心的是锂电池的外在特性,如充电曲线或放电曲线,而不关心内部的化学反应。因此在涉及配套电池的相关电子设备PCB板,充电器或者小型电机控制板测试中,如果以电池原型进行测试研究,一方面购置和维护电池需要很大的成本,其次对于极端工况的实验,往往会对电池带来损坏,延缓了研发的进度。因此如果有一台电池模拟器来替代电池原型进行试验,不仅降低的成本,更加快工程进度,减少操作和使用的不便。

关键词:可穿戴设备,充电器,电池充放电特性,电池模拟器

电池模拟器

电池模拟器是一种模拟储能电池外特性的设备,目前市面上提供的电池模拟器一则品牌型号有限,其次功能单一,无法实现双向流动,只能模拟电池放电工况,无法模拟既充又放的特性。另外一方面,电池模拟器只提供单一的电池参数设定功能,而不能更真实的拟合电池的充放电曲线。

艾德克斯新推出的IT6412双通道双极性可编程电源,专门提供了Battery功能模块,在该模块下,不仅可以实现双极性的正向电流输出(模拟电源应用于电池充电测试),负向电流输入(模拟负载给电池放电)功能之外,更增加了Simulator的电池模拟功能,即使IT6412仿真电池特性,非常适用于移动电子设备PCB板或锂电保护板的测试。

IT6412的仿真功能,可以非常真实的模拟电池的容量-电压-内阻特性,这在传统的电池模拟器上是一个很大的突破。IT6412模拟电池的电压精度可以高达0.02%,并可量测电子设备处于待机模式下的uA级别的微小电流。同时高达50us的快速响应时间,可以模拟阶跃的充放电切换过程,完美模拟电池的高速充放调整特性。

电池仿真功能可以协助分析和优化移动设备的运行时间

PCB板是移动电子设备的核心之一,直接关系手机很多功能实现的性能指标。合理的PCB板设计,不仅可以保证手机良好的通信质量,更可以降低功耗,延长电池的待机时间。功耗测试中,主要包含电流测试和电压测试两大部分。

电流测试:开机电流,待机电流,关机电流,背灯电流,响铃电流等

电压测试:关机电压,工作电压等

在如上的测试中,如果通过电池原型给PCB板供电,则还需要借助电压表,电流表等设备测量参数,且接线繁琐,不利于提高生产效率。倘若使用实验室电源替代电池,存在如下的不足之处:

(1)移动通信设备待机电流小到几十微安,实验室电源精度上无法满足要求

(2)电池具有较好的动态特性,而一般电源动态响应时间满足不了

(3)电池的内阻是动态变化的,使用电源无法模拟电池内阻特性

IT6412功率范围为15V/3A/45W,电流分辨率高达100nA,可模拟0~1欧姆的电池内阻,是专门应对移动通信电子设备,可穿戴设备,平板电脑等设计开发的产品,弥补了市场上小功率小电流测试精度不够的空白。此外独特的 Simulator功能,可以真实模拟电池的容量-电压-内阻特性。

将IT6412跟DUT连接,启动Simulator功能,将电池的特性曲线编辑到菜单内,可协助工程师分析在不同的使用工况下,电池的真实消耗率及剩余容量,以帮助完善和优化电路的设计,延长待机使用时间。

支持独特的CSV格式的文件导入

为了更真实的模拟实际电池的特性曲线,用户需要手动输入和编辑大量密集的数据,以拟合真实的电池特性曲线,工作量大,并且需要有功能强大的上位机,成本高。而IT6412在这方面做了全新的突破,该设备支持CSV格式的文件。用户只需将真实测得的电池容量,电压及内阻的数据以CSV格式导入到IT6412设备,即可轻松完成电池的仿真。

IT6412作为专门的小功率移动设备电池仿真电源,提供丰富的数据量测功能。在进行硬件电路设计开发中,可以帮助工程师轻松的获取Umax,Imax,Upp,Ipp等重要指标参数。



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