#電源設計 #運算放大器OPA #電流感測放大器 #類比數位轉換器ADC #類比前端AFE

【精密量測電流】

電流感測電阻又稱作分流器，目的是測量電流；為避免對電流造成負面影響，其電阻值通常非常小，導致按比例所產生的電壓也相對小，不利後續類比數位轉換器 (ADC) 運作。因此，設計人員必須利用電路將此微弱電壓放大。

「電流感測放大器」是專用的運算放大器 (OPA)，額外增添雷射修整的精密電阻網路，再融入到裝置中設定增益值，可選擇是否在同一封裝內納入電流分流電阻；在高功率應用中，因為功率耗散會產生熱量，因而偏好採用外接分流電阻。

最常見的電流監測訊號鏈配置，含有分流電阻、類比前端 (AFE)、ADC 及系統控制器。諸如運算放大器或專屬電流感測放大器的 AFE，會將通過分流電阻而產生的微弱差動電壓，轉換成 ADC 可用的電壓。

可在寬幅共模範圍內測量「分流電阻」壓降的電流感測放大器，結合超低偏移電壓、極小增益誤差和高 DC 共模抑制比 (CMRR)，可實現超精密的電流量測準確度，適用於主動天線系統 mMIMO (AAS)、Macro 遠端無線電單元 (RRU)、48V 機架伺服器或商用網路／伺服器電源供應器。

延伸閱讀：
《INA290 超精密電流感測放大器》
https://www.digikey.tw/zh/product-highlight/t/texas-instruments/ina290-current-sense-amp?dclid=COiuxubBzusCFcaNvQod0T4LkQ

#德州儀器TI #INA290 #Digikey

#電源設計 #量測T&M #電池管理系統BMS #動態電池電力技術DBPT
#物聯網IoT #電源供應器 #交直流電流分流器 #可編程直流電子負載
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【動態電流量測：速度 vs. 精確度】

電池系統瑕疵多是出在機構設計或電池液的隔離膜出了問題、導致系統的正、負極短路，而這問題無法透過儀器檢測，僅能透過廠商的製造技術改善。通常，設計良好的電池管理系統 (BMS) 加上預先測試各種合理的吃載行為，可大幅降低意外發生機率；電池保護晶片的品質尤其重要。例如，電池瞬間消耗太多電流時，須透過 MOSFET 自動切斷供電，防止電池過度放電而被燒毀。

欲確認保護機制是否能發揮作用？MOSFET 是否能在各種溫度下正常開關？須以電子負載搭配溫度控制箱做電池吃載模擬測試。此外，物聯網 (IoT) 裝置資料傳送時瞬間電流大，設法穩壓是電源供應器的設計重點；不同協議的射頻模組所消耗的電流不一，須以電子負載量測個別功耗。英特爾 (Intel) 提出「動態電池電力技術」(DBPT)，已成電池製造商必要的電池驗證範本。

特殊動態吃載電流會左右電池容量，大功率設備的高速電流瞬間爬升速度要夠快、但使用的儀器又不能犧牲精確度。例如，中國大陸的電動車直流充電樁規範，就明文規定精確度須達 0.5%。模擬電池輸出脈波電流時，若可快速補償脈波電流造成的降壓，能更精確模擬電池真實行為模式。

延伸閱讀：
《固緯電子：多檔位電源供應器模擬不同功率電池吃載行為》
http://compotechasia.com/a/____/2016/1114/34038.html
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#固緯電子 #PPH-1503D #PCS-1000 #PEL-3000

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#電源設計 #量測T&M #示波器Oscilloscope #混合訊號示波器MSO #電源供應器 #電源量測單元SMU #電池模擬器 #數位電表 #圖形觸控式電源電表SourceMeter

【最熟悉的新朋友：Multi- function 量測儀器】

凡是泛電子工程人員或學員，相信對示波器 (Oscilloscope) 都不陌生吧？不過呢！有沒發現電子產品功能越來越多，只量測單一面向鐵定不夠；要用不同「傢俬」逐一檢測，又不知要拖至何年何月！另一方面，使用者想要的是自行選購符合實際所需的測試項目 (包括軟體在內)。於是，即使基礎如示波器，也開始朝多功能 (Multi- function) 發展；將類比、數位、射頻訊號量測等合而為一的「混合訊號示波器」(MSO)，便是在此背景下興起的產物。

具備完整協定知識庫的圖形化軟體——特別是能涵蓋「從研發到生產驗證」所有測試標準的那種，加上友善的使用者介面 (UI)，讓用戶不必深究細部協定規格就能操作；既享有模組化產品好處，又不必苦學編程技能，只需動手勾選測試主題即可，確能為繁複的量測工作省下不少寶貴時間。此外，一般電表無法量測奈米電流的細微電量，有兩種解決途徑：一是土法煉鋼，讓機器跑一段時間再取平均值，耗時耗力；二是將電流對時間積分再量測累計的庫倫 (Coulomb，符號 C)。

後者顯然較具效率，但前提是須精準量測電流變化才能推估；為抓到轉瞬即逝的暫態反應，示波器的解析度非常重要。再者，一般電源供應器當負載電流瞬間暴衝時，電壓位準會被瞬間拉低且回復時間長，將造成大電流動態的產品會因電壓下降而無法繼續正常運作。因此，比照電池般快速反應動態、兼顧輸出與負載的高速電源供應器便應運而生。對於需要穩定電壓的生產測試或電源管理晶片 (PMIC) 的功能驗證，可排除電池的不確定性與耗時的充放電時間等待。

延伸閱讀：
《Tektronix：精準量測電流變化才能正確推估電量》
http://compotechasia.com/a/____/2016/1114/34040.html
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