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具有可變輸出電阻的電池仿真

來源君億道

移動通信設備由電池供電,因此 2302 和 2306 型電源旨在準確模擬電池的性能。這些電源包含可變輸出電阻功能,使測試工程師能夠在實際操作條件下測試他的 DUT。

 

此外,這些電源可以吸收電流以模擬處于放電狀態的電池。因此,測試工程師可以使用一臺儀器來為 DUT 供電并充當負載來測試 DUT 及其充電器的充電控制電路。

 

2302 2306 型能夠改變其輸出阻抗。這使他們能夠模擬電池的內部阻抗。因此,可以模擬必須支持來自便攜式產品(如移動電話)的脈沖電流負載的電池的電壓響應。這使便攜式設備制造商能夠在最現實的條件下測試他們的設備。

 

隨著負載電流的脈沖式增加,電池輸出電壓將因電流變化和電池內阻的乘積而下降。電池電壓可能會下降(對于脈沖的長度)低于設備的低電池電壓閾值水平,并且設備可能會關閉。由于內部阻抗隨著電池放電而增加,由于放電時間導致的較低電池電壓和電池內部電阻上的電壓降相結合,可以比預期更早地達到低電壓閾值水平。因此,設備的電池壽命可能會短于所需規格。

 

在評估手機通話時間和待機性能時必須考慮電池阻抗,因為電壓水平低于手機電路工作閾值的時間短至 100 200μs 就足以關閉手機。這種現象在 TDMA(時分多址)電話(例如 GSM 移動電話)中很常見,在這些電話中,RF 傳輸脈沖期間高低電流電平的幅度變化高達 7 10 倍。設計人員需要模擬電池的實際性能來定義適當的低電池閾值水平。測試工程師需要模擬實際的電池性能,以測試是否在指定的電池電壓下達到了低電壓閾值水平,而不是在更高的電壓水平下。

 

2302 2306 型的電池模擬特性可用于測試組件和最終產品。例如,設計用于便攜式產品的 RF 功率放大器的功耗特性可以通過電池電源操作來表征。當電池放電時,其電壓降低,內部阻抗增加。RF 放大器消耗恒定的功率以維持所需的輸出。因此,隨著電池電壓下降和內阻增加,RF 放大器從電池中吸取越來越多的電流。

 

峰值電流和平均電流都隨著電池內部阻抗的增加而顯著上升。RF 功率放大器必須指定功耗。便攜式設備設計人員必須了解 RF 功率放大器在電池放電時的性能,以便設計人員可以選擇合適的電池組,以確保提供足夠的電流,并確保電池在更換或充電之間提供合適的工作時間.

 

可編程直流電源

下面提供了這種效應的數學計算。脈沖電流負載產生的電壓降會對電池輸出電壓產生顯著影響。

 

V cell   = 理想電壓源

 

R i (t) = 內部阻抗

 

R interconnec = DUT 的電纜和互連電阻

 

1) 如果 R互連與 R i (t) 相比較小,并且如果

 

2) 假設 R i (t) 在脈沖長度期間相對恒定,R i (t) ≈ R i,則

 

3) DUT 兩端的電壓可以表示為:

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