一、先进电源系统（APS）概述

APS（Advanced Power System）先进电源系统是一款前所未有的高性能电源测试平台。其设计基于是德科技（Keysight）专利的 VersaPower 体系架构，提供业界领先的技术指标和创新功能，不仅满足严苛的测试供电需求，更是从容应对极具挑战的上电难题及元器件参数测量和分析。

1.1 Advanced Power Supply,即高端电源

APS 第一层含义是 Advanced Power Supply,即高端电源。评价直流电源的指标众多，什么样的电源才算得上高端呢？这里用八个字概括——“静 中 求 动，动 静 兼 优”。

直流电源故名思意是其输出为 DC，要求输出电压（稳压源）或电流（电流源）精准、纯净、稳定。目前市场上绝大部分的电源都是采用开关电源技术，采用第三代半导体 SiC，GaN 的电源开关频率甚至高达 MHz，如何降低电源的输出纹波和噪声？

同时，连接到测试电源的负载（测试件）特性迥异，尤其是以 5G、物联网为代表的无线模块、处理器芯片、电机驱动器等为代表的动态极大、斜率极高的产品。怎样才能达到如此快的瞬态响应和环路控制？

增强滤波电路可以降低电源的输出纹波噪声，但同时也降低的电源的响应速度；反之亦然、减小滤波电路可以提升电源的响应速度，但会导致更差的纹波噪声。

因此，高端电源必须同时具备非常优异的静态和动态性能！APS 拥有 0.03%的电压和电流设定及测量精度；低至 1mVrms 纹波噪声；0.5mV 负载调整率；100uS 瞬态响应; 100uS 的电压和电流上升/下降边沿等，堪称业界高性能电源的典范。

1.2 Advanced Power System，即电源系统

APS 第二层含义是 Advanced Power System，即电源系统。所谓系统，是指 APS 集成多种仪表的功能于一体,可以完成和实现复杂的测试任务！

APS 是电压源、也是电流源；无缝正、负电流切换；内置 64KSa 存储深度的任意波形；200KSa/s、18 比特的电压电流示波器；200KSa/s、1000 小时的连续波形记录仪；内置 200kSa/s 电量计、瓦特计；支持光伏模拟器 MPPT 测试；电池模型提取和电池模拟器等。

二、电源工程师面临的棘手测试挑战和 APS 十大案例

以 5G 网络、人工智能、新能源汽车、航空航天、高铁和轨道交通、工业互联网、大数据中心为代表的新基建，为广大科技公司的技术和产品创新指明了方向。

“互联网+”、“电池+”、“第三代半导体+”、“电机+“等跨界概念产品层出不穷，不断挑战着电源工程师的极限：

如何精确测量和优化智能家居、智慧医疗、智能手机、甚至电动汽车的续航时间和功耗是广大工程师面临的异常突出问题？

以锂电池为代表的动力电池，在智能设备、电动汽车等应用中的重要性越来越高，然而电池就像一个黑匣子， 绝大部分电源研发的工程师谈“电池”色变，对电池的特性全然不知。如何确保电池的安全和展现更好的电池性能？

直流无刷电机驱动的设备越来越多，如何抑制和处理电机急停刹车或者惯性产生的巨大瞬间能量，防止倒灌时电压异常剧烈波动，甚至引起的电机驱动器的损坏？

以下列举和总结了 10 个典型电源工程师面临的棘手测试难题，并分享 APS 如何解决这些挑战，供广大工程师参考。

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