详细分析汽车零部件低功耗测试三大难点

休眠、待机功耗是衡量零部件能耗的重要指标，许多部件在待机时，会有周期唤醒或者间隔脉冲响应，产生较大的脉冲功耗。传统仪器响应速度慢，量程范围小，很难准确测量，本文将详细分析低功耗测试三大难点。

低功耗休眠、待机功耗的第一个特点就是功耗极低，在恒压下，主要体现在电流非常小。一般汽车电器休眠、待机功耗是几十mA级别，零部件功耗一般是几个mA，甚至可以达到几百个uA，而元器件级别的可低至nA、pA级别。这就要求测试设备的量程可以到非常小。致远电子PA310功率计最小量程5mA，最低可测50uA的电流，可覆盖常用家电，整机以及汽车零部件级别的最低电流。

变化幅度大虽然零部件休眠、待机功耗电流比较小，但每隔一段时间会出现很大的脉冲电流。例如汽车零部件，待机时电流是几个mA级别。周期唤醒电流会到几十mA，上百mA。有些特殊零部件会有触发启动机制，峰值电流可能会达到10A左右。跨度非常大，能够测试mA级别的微电流测试仪，最大量程基本无法达到10A级别。若强行使用，很容易导致仪器被击穿。

图1 24V系统启动冲击图 这还只是对硬件方面的要求。需要明确的是，我们需要测试的是功耗，是一段时间功率，或者电流的积分。当固定使用mA级别的量程档位，出现大的心跳电流，或冲击峰值电流的时候，就会因为量程过小导致数值削顶从而造成测试错误。当固定使用大量程时，那么完全待机时的功率、电流数值，就会因为选择量程过大，测试数值小于当前量程可识别的极限，造成测不出数值。 这就要求仪器在积分过程中可以自动切换量程。PA310功率计电流测量范围50uA~20A，测量范围广，同时支持积分下自动量程，动态适应范围广，适合峰峰值差异大的测试场景。

变化速度快周期唤醒电流的另一特点就是变化速度快，冲击到高峰再回复待机状态，此过程持续时间短。这就要求仪器的采样率和带宽。能够完整捕捉到此过程，进行准确的积分运算，所以常规的工频功率计以及低带宽功率计均无法保证测试精度。 PA310功率计带宽可达300kHz，采样率500KS/s，对于上升时间较快的峰值电流，可以准确进行积分，保证测试精度。