引言

在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、可穿戴設(shè)備、智能家居、醫(yī)療電子等領(lǐng)域，設(shè)備的功耗水平直接決定了電池壽命和用戶體驗(yàn)。為了在競爭中脫穎而出，廠商必須對產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡凸臏y試，確保其在待機(jī)、工作、休眠和喚醒等不同狀態(tài)下的能耗表現(xiàn)精準(zhǔn)可控。然而，低功耗測試往往面臨測量精度不足、動態(tài)變化捕捉困難、測試效率低下等挑戰(zhàn)。

典型應(yīng)用場景

物聯(lián)網(wǎng)終端：評估MCU、傳感器、無線模塊的待機(jī)功耗與喚醒電流。

可穿戴設(shè)備：測試手環(huán)、智能手表的電池續(xù)航性能，模擬不同充電/放電場景。

醫(yī)療電子：低功耗醫(yī)療傳感器、心電監(jiān)護(hù)儀的微小電流測試。

半導(dǎo)體與DC-DC器件：在研發(fā)階段實(shí)現(xiàn)輸入供電與輸出負(fù)載的同步測試。

圖1 IT2705與上位機(jī)軟件在智能門鎖的低功耗測試中的應(yīng)用

ITECH最新推出的 IT2705系列DC Power Analyzer，正是為了解決這些問題而生。它將高精度電源、回饋式負(fù)載、雙向電源和高性能SMU（源表）功能集于一體，成為低功耗測試的理想平臺。

圖2 IT2705 5U直流電源分析儀機(jī)框

圖3 IT27814 / IT27814E SMU模塊

低功耗測試的典型挑戰(zhàn)

多量程切換帶來的數(shù)據(jù)丟失

在低功耗設(shè)備中，電流常常在 nA級休眠電流和 A級工作電流之間快速切換。傳統(tǒng)測試設(shè)備在量程切換時(shí)容易出現(xiàn)延遲或數(shù)據(jù)缺失，導(dǎo)致測試結(jié)果不完整。

動態(tài)功耗波形捕捉困難

低功耗設(shè)備的電流變化通常瞬時(shí)發(fā)生（如喚醒、射頻發(fā)射、MCU高頻運(yùn)算等）。如果采樣率不足，將無法準(zhǔn)確反映電流瞬態(tài)特性。

電池模擬能力不足

實(shí)際應(yīng)用中，設(shè)備運(yùn)行受電池電壓下降、內(nèi)阻變化等影響。普通電源無法真實(shí)模擬電池特性，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室測試與實(shí)際使用脫節(jié)。

IT2705系列的技術(shù)優(yōu)勢

超高分辨率與精度

IT27814四象限SMU模組的分辨率高達(dá) 6 μV/100pA

遠(yuǎn)超傳統(tǒng)電源，能精確捕捉極低功耗下的細(xì)微變化，適用于傳感器、MCU待機(jī)電流等測試場景。

無縫電流量程切換

IT2705內(nèi)置的SMU模塊支持多檔位自動切換（1 mA / 100 mA / 3 A），且切換無延時(shí)，不會丟失數(shù)據(jù)。工程師可以完整記錄設(shè)備從休眠到工作狀態(tài)的全過程。

圖4 IT27814具備無縫量程切換：精準(zhǔn)捕捉變化

圖5普通多量程產(chǎn)品：檔位切換存在延時(shí)，采集中斷，數(shù)據(jù)丟失

高速采樣與波形捕捉

200 kHz示波級采樣率

數(shù)據(jù)記錄最小間隔 20 μs

這使得設(shè)備能精準(zhǔn)還原瞬時(shí)功耗波形，幫助開發(fā)者分析喚醒延時(shí)、峰值電流以及功耗突變點(diǎn)。

高速動態(tài)恢復(fù)（≤35us IT27814）

IT27814提供 ~40mV動態(tài)跌幅，動態(tài)恢復(fù)時(shí)間 ~20μs，速度更快，跌幅更小。

圖6 IT27814實(shí)測動態(tài)恢復(fù)時(shí)間

5. 電池模擬功能

IT2705支持電池端電壓、SOC變化及內(nèi)阻仿真，可真實(shí)再現(xiàn)電池放電過程。配合 BSS2000電池模擬器軟件，還能進(jìn)行更專業(yè)的電池壽命驗(yàn)證。

一機(jī)多用，節(jié)省成本

通過模塊化設(shè)計(jì)，IT2705不僅能作為高精度電源和負(fù)載，還可擴(kuò)展為SMU測試平臺，實(shí)現(xiàn)輸入端供電、輸出端負(fù)載和參數(shù)測量的一體化，極大降低設(shè)備采購與維護(hù)成本。

圖7 IT2705一機(jī)多用示意圖

結(jié)論

隨著低功耗應(yīng)用不斷擴(kuò)展，傳統(tǒng)的功率分析儀已難以滿足對高精度、快速動態(tài)捕捉和電池仿真的需求。ITECH IT2705系列憑借其超高分辨率、無縫量程切換、200kHz高速采樣、高速動態(tài)和電池模擬功能，為工程師提供了可靠而高效的低功耗測試平臺。

它不僅解決了研發(fā)階段的功耗驗(yàn)證難題，還幫助企業(yè)縮短產(chǎn)品上市周期、提升用戶體驗(yàn)，是下一代電子產(chǎn)品研發(fā)不可或缺的工具。

審核編輯 黃宇