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对与手机、无线穿戴、GPS等移动设备电池的性能评估，最真实的结果就是一起进行电池耗尽测试，可获得独特且有用的信息，以优化电池运行时间。 确定和优化电池运行时间 ， 单独测试移动设备及其电池非常重要。然而，电池并非理想的电压源，其特性可能会与移动设备的主机功耗相互影响、相互作用。鉴于此相关性，只有将手机等移动设备与电池作为一个系统进行电池耗尽测试时，方可获得一系列独特且有用的信息。这些信息包括：   •        获得最真实的性能和运行时间 ， 并以此作为基准，比较和关联通过其他方法获得的结果 •        评估在实际使用过程中获得的电池容量和能量，与电池制造商的额定值相比较 ， 以确定出现差异的原因 （ 如果有的话 ） •        验证移动设备的低电池电量停机和满电池电量充电结束时的阈值 ， 来确定是否已充分利用该电池， 并确保使用安全。 如图所示 ， 对移动设备和电池进行耗尽测试是优化电池运行时间全套方法的关键和补充。图 1 描述执行电池耗尽测试的传统设置。电流的高速数字化尤为重要，因为它可提供许多详细的信息。记录无线设备的脉冲工作电流消耗信号时， 50 KSa/s 采样率是必需的，这也是一些手机测试标准推荐的速率。 由于无线移动设备的脉冲电流特性，是典型的高峰值、低占空比和低平均值 ， 在高动态范围内进行精确的测量也是获得有意结果的关键。根据被测件工作模式的不同，波峰因数可能会高达几百倍。如果测试过程中存在多个不同功率强度的工作模式，电流范围甚至会更大。高波峰因数的信号，对仪器的动态测量范围提出了更高的要求，否则将会限制可实现的精度和分辨率。为了避免电流测试中使用的分流器对结果造成不良影响，就必须要将分流器峰值压降控制在 50 mV 之内，但这将出现更多问题， 例如小电流的信号可能完全被噪声所淹没。因此，仪器必需具有足够的增益、动态范围和精度，这对于良好的结果至关重要。传统仪器通常无法满足这些要求。 另外 ， 还需要2个独立的测量通道 ， 以同时记录电池电压和电流。这两者共同针对电池耗尽测试提供关键且必要的信息，以分析和优化移动设备电池的运行时间。   电池耗尽测试实例 ：   如图 2 所示 ， 我们使用 Agilent N6781A 2 象限SUM电源模块对 GPRS 智能手机进行电池耗尽测试 ， 以记录电池耗尽电压和电流。 N6781A 具有许多独特的特性和优势，执行电池耗尽测试时，可显著提高精度并进行深入分析：   •        提供独立的 DVM 输入 ， 以记录电池电压。 •        真正的 “ 零压降 ” 分流器 ， 消除了传统分流器的压降问题。 •        无缝测量调节功能可以提供从 纳安级 到安培级的连续精确电流测量，并连续记录测量结果 ， 消除了传统、固定量程仪器的动态范围和精度限制。 •        高达 5 μs 的采样间隔，和 20 μ s 的数据记录时间间隔， 可确保出现的任何电流脉冲信号的精确测量。 如图 3 所示 ， 使用 Agilent 14585A 控制和分析软件捕获和显示电池耗尽测试结果   将电流测量标尺置于起始和截止点 ， 得出 ： •        分别为 0.233 A 平均电流和 1.29 A 的 峰值电流 •        电池提供的电容量和能量分别为 843 mAh 和 3.19 Wh •        手机 运行了 3 小时 38 分钟后，电池电压降低到 3.44 V ， 并关机。   根据这些结果，得出： •        电池提供的电量比标称的电池容量低 16% •        电池放电最终电压高于标称值   通过该实例可以看出 ， 执行电池耗尽测试可以获得独特且有用的分析结果 ， 以补充优化移动无线设备电池运行时间的其它测试方法。   观看本应用提升的视频，请访问： http://v.youku.com/v_show/id_XNDY4NDQ2NTcy.html?f=17996506

这是转载的那位手机研究专家的另一篇文章，告诉大家让你的手机省电的秘密。如果你希望看到更多的省电手段来延长你的手机电池的工作时间，可以直接进入他的博客： http://bbs.ednchina.com/BLOG_baohua.lv_2002148.HTM 小试一招，即见效 去年底的时候，为了犒劳自己一年的辛苦奋斗，狠狠的花了笔银子更换了一个大屏 5.0 英寸的 3G 手机，陪伴多年的老手机也被我给了乡下的一个亲戚！从此，我也算是走进了 3G 时代，开始使用微博，上网看新闻，看电子书（请各位千万别笑话 我太 Out 了！）。 手机刚买回来那会，我就坐在沙发上整整折腾了一个下午，一动也没动的下载，安装各种软件和游戏，先是比较实用的工具软件，如天气预报， QQ ，新浪微博 …… ；然后再是游戏，什么切西瓜，奋斗的小鸟，植物大战僵尸 …… ，并痛痛快快的在这台大屏幕手机上玩了好一阵愤鸟。完了之后，正准备开始导入通讯录，电话本的时候，手机突然关机了。仔细一看，原来电池没电了，没办法，那就去充电呗，于是我就将手机一边插上充电器，一边继续我的手机更换工作 ……. ，至此，我已经悄悄地进入了 3G 大屏幕智能手机时代（幸福中 …… ）。 俗话说，幸福的时光总是短暂的！有一次，我到一个客户去拜访，快要下班了，我要打个的士回家，由于客户在工业园区比较偏避，的士必须电召，当我拿出手机准备拨电召电话时，手机再一次的自动关机了（不对啊，我头天晚上才充的电） , 幸运的是，当我走了大概 3 公里来到工业园区的路口时打上一辆的士。在随后的岁月里，我就深深的陷入了这种痛苦之中，我甚至有这样一个念头，找那个亲戚要回那台陪伴我多年的老手机。但我已经习惯了这台可以当作半台电脑用的家伙，我已经彻底的离不开 3G 了。 因此，我开始不断在网上研究和学习不断提高手机待机时长历程之中 ……. ，接下来我会和大家一一分享及探讨。 首先、我尝试了解手机的待机时长是由什么因数决定的！我们买手机的时候店家会给我们三个东西——一台手机，一块电池和一个充电器。究竟是哪个东西影响了手机的待机时长？ 现在我终于明白了，其实，这三个东西是一个整体——手机是用电环节，电池是储电单元，而充电器则是用来给电池补充电量的。这就好比大家工作来赚钱，把钱先存到银行，当我们去商场买东西时，就从银行取钱来花。但这三个东西如何影响手机的待机呢？为什么我以前的老手机充一次电就可以用一个星期，这台 3G 大屏幕手机却只能用 1 天，难道是我的手机质量有问题，或者现在的手机质量越来越差？ 让我们先从手机说起，现在的手机通常也称作智能手机。 智能手机（ Smart Phone) ，是指 “ 像个人电脑一样，具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称 ” 。而我的老手机也有一个名称，叫做功能手机（ Feature Phone ），这种手机用户无法安装其他的软件，一般只用来打电话或者发送短信。 为什么功能手机比智能手机的待机时间要长很多呢？这就好比同样是两个人，一个是我，另一个是富二代，如果同样一笔存在银行的钱，可能我一年才能花完，富二代却只需一周甚至一天就花完了！ 现在的智能手机都是触摸屏的，屏幕也越来越大，屏幕大自然消耗的电能就多，好比大排量的汽车吃的汽油也多是一样的道理。除了屏幕的尺寸外，显示屏的亮度对耗电也有非常大的影响。我曾经测试过，我的 3G 大屏幕手机最暗的时候与最亮的时候的电流相差接近 500mA （最暗是 100mA, 最亮时 600mA ）。什么意思呢？如果一块 1500mAh 容量的电池，显示最暗的情况下能用 15 小时，最亮的时候只能用 3 小时（吃惊吗？）。 所以，如果你现在和我一样用的是大屏幕手机，我给你的第一个建议是立即调节你手机的屏幕亮度。 当然，不用的时候关机就更省电了！ 以上是一款小屏幕手机耗电量随屏幕亮度等级变化结果，最高和最低也相差 3 倍，但因为基数小，对耗电不是那么明显。 怎么样，是不是待机时间明显变长了 ……. ，下次记得请我吃饭啊！ 好了，了解更多的省电诀窍，您可以自己请访问这位高手的博客： http://bbs.ednchina.com/BLOG_baohua.lv_2002148.HTM  

     测量和分析子电路和功能模块的功耗，并对其进行控制 ， 可获得详细的信息 ， 以优化移动设备的电池运行时间。   测量和分析移动设备的总功耗来优化电池运行时间非常必要 ， 同样 ， 您还需要测量和分析它们的子电路或功能模块。通常，您将想要结合总功耗的测量一起来完成此任务，以便深入分析两者的关系。 测量和分析移动设备子电路的实例包括 ：   •        显示器照明功率与对比度和色彩的关系 •        当采用压控震荡器时，基带微控制器电压和电流与其工作状态和时钟速率的关系 •        当启用动态电压控制时 ， 射频功率放大器电流和电压与射频发射功率的关系 •        在适当的时间，开启独立的子电路或功能模块 ， 以适用于特定的操作        各种子电路和模块几乎总是由电源管理单元 （ PMU ） 供电。 PMU 为每个子电路和模块提供独立、可调的偏置电压，因此， 它们可以单独开启或关闭，或者根据需要调节其功率，以进行电源管理。鉴于此设置，通常需要分别测量为子电路和模块供电的电压和电流，而不是在测试过程中通过外部直流源直接为其供电   测量子电路功能模块功耗需要高性能、非侵入性的测量数据记录。   图 1 描述使用传统数据采集设备测量电池输入及子电路电压和电流的典型设置。高速数字化电流非常重要，因为它可提供许多有关活动的详细信息。由于移动设备和王子电路典型的高动态工作范围和高峰值脉冲电流消耗，在高动态范围内进行精确的测量对于获取有意义的结果同样重要。单一的子电路通常具有远低于系统最小值的电流，因此，需要高于系统测试需求的动态测量范围。   高动态范围的工作电流测量，需要更高动态测量范围的仪器 ，否则，将严重 限制可实现的精度和分辨率。为了避免电流测试中使用的分流器对结果造成不良影响，就必须要将分流器峰值压降控制在 50 mV 之内，但这将出现更多问题， 例如小电流的信号可能完全被噪声所淹没。因此，仪器必需具有足够的增益、动态范围和精度，这对于良好的结果至关重要。传统仪器通常无法满足这些要求。   另外 ， 需要仪器具备独立的电压和电流测量通道 ， 来同时记录电池和子电路电压和电流。 两者共同提供关键且必要的信息 ， 以测量和分析移动设备的电池输入、子电路和 PMU 控制活动。   测量 GPS 模块 的电池输入和射频放大器功率 如图 2 所示 ， 我们使用两个 Agilent N6781A 2 象限SMU电源模块，测量 GPS 模块 的电池输入和射频放大器子电路电压和电流。 N6781A 具有许多独特的特性和优势，可提供卓越的精度，并针对此测试进行更深入的分析： •        电池仿真特征提供真实的输入电源特征和更精确的结果。 •        “ 零压降 ” 分流器工作模式消除了传统分流器的压降问题 ， 用于测量低偏置电压提供的子电路电流。 •        提供独立的数字电压表（D VM ） 输入 ， 以记录子电路偏置电压。 •        无缝量程调节功能可以提供从 纳安 至安培级的连续精确电流测量，并记录测量结果 ， 消除了传统、固定量程仪器的动态范围和精度限制。 •        高速、高分辨率波形捕获和数据记录功能， 可确保捕获所有出现的脉冲信号，并获得精确的测量结果。 我们想要验证 GPS 器件的电池输入功率要求和射频放大器的启动时间。为了节约用电， PMU 只根据需要为子电路供电。如图 3 所示 ， 使用 Agilent 14585A 控制和分析软件捕获和显示测试结果。得出 ： •        电池输入得出平均值和峰值电流分别为 0.290 A 和 0.822 A 。 •        PMU 根据需要在理想的工作点为射频放大器供电。   如图 3 所示，测量子电路和总功耗是获得关键信息的有用方法，以优化移动器件的电池运行时间。     观看该应用提示的视频演示，请访问： http://v.youku.com/v_show/id_XNDY4NDQ5ODk2.html?f=17996506  

对于使用充电电池的手机和其它移动设备来说 ， 充电管理功能会影响电池的短期和长期性能。验证电池的充电过程和完成状态，是确保几个共同优化的电池性能特性满足设计目标的关键任务，包括： •        充电时间 •        电池寿命和安全性 •        对电池性能的担保声明 •        运行时间 •        管理故障条件   虽然所有这些因素都很重要 ， 但根据特定的移动设备 ， 每个因素的重要性常常有所不同。例如，对于电池内置于移动设备中并且很难替换的产品，如 iPad, MP3 播放器和蓝牙耳机，我们会将电池寿命置于第一考虑因素   验证移动设备的电池充电管理功能，需要高精度、高速记录电压和电流数据， 并将测量设备对被测件的影响降至最低。   图 1 描述以通用设备为基础 ， 评估移动设备的电池充电特性。您需要两个通道同时测量。一个通道用于记录充电电流，另一个通道用于记录电池电压。两者共同提供验证充电特性和管理功能的关键信息。 由于其优异的尺寸、重量和能量密度 ， 锂电池是绝大多数移动设备充电电池的最佳选择。充电电压电平或浮动电压控制必须极为精密；与浮动电压相差仅 10 mV 或约 0.25% ，就 可导致充电量相差 10% 。 而 50 至 100 mV 的误差可引起过充等安全问题。因此，为了避免对充电性能造成影响，分流器的阻抗造成的压降必需非常小， 而数据采集设备的电压测量精度必需非常高。此外，更复杂的充电管理技术不断得到应用，许多技术采用各种动态激励来确定充电时的电池特性   您需要良好的动态测量性能和精确的直流测量结果。而这些要求，对数据采集设备性能提出了相当高的挑战。   电池充电特性测试实例 ：   我们以 Agilent N6781A SUM 电源模块 为基础 ， 使用图 2 描述的设置测量 GPRS 智能手机的电池充电特性。 N6781A 具有测评电池供电产品的专用特性，并提供许多独特的优势：   •        电流测量的 零压降特性 ， 可确保精确的同时，不影响被测件。 •        内置辅助电压测量，同时记录电池充电电压。 •        无缝量程调节功能，在高动态范围内提供精确的测量结果。 •        高测量带宽和高速数字化功能可捕获动态活动的详情。 •        数据记录模式能够在较长的时段内连续进行高速数字化。 如图 3 所示 ， 使用 Agilent 14585A 软件捕获和显示电池充电特性测量结果。观察结果包括： •        在 7 小时内完成充电。 •        充电电流是高速脉冲而非直流信号 ， 与最小值和最大值包络迹线描述的一样 （ 可通过基本的快速测量数字化功能显示 ） 。 •        并非使用锂电池传统上采用的恒流 （ CC ） / 恒压 （ CV ） 充电特性 ，依次递减的 电流可使电池在达到 4.199 V 的目标浮动电压时完成充电。 •        根据这些结果，我们可以得出： •        快速充电并不是首要的。相反 ， 慢速充电适用于在一个晚上对电池完全充电。 •        4.199 V 的最终充电浮动电压，被认为最适用于平衡长期循环寿命和电能存储量。   通过该实例可以看出 ， 验证电池充电特性测试可以获得独特且有用的信息 ， 以补充优化移动无线设备电池寿命的其它测试方法。 观看该应用提示的视频演示，请访问： http://v.youku.com/v_show/id_XNDY4NDQ3NDA4.html?f=17996506  

从手机、蓝牙耳机、平板电脑，到现在时兴的电子穿戴设备，都需要解决一个共性的问题：耗电！从根本上讲，这些设备及其子电路的活动都随时间而随机变化 ，而且 取决于用户使用行为、工作的网络环境和设备的复杂性。因此，与其活动相关的耗电相应地随时间而随机变化。如果在完成一项设计的改进后，希望验证它对优化电池运行时间的效果，往往需要在足够长的时间段内记录电流消耗，通过取平均值的方法，来对比设计改进前后平均电流的差异，以此判断此项变化的净影响。然而，优化电池运行时间时，您需要更详细的了解设计的改进带来的实质影响。您是否得到了期望的效果？您如何判断设备中的哪一个电路和活动受到了影响？您可以使用一种手动滚动数据记录的方法，来测评涉及各种电路和相关活动的脉冲电流强度和持续时间。但 这种方法虽然有用，但有一些弊端： •        非常耗时。 •        由于长期处于随机状态 ， 许多值是在最佳状况下估算出来的。 •        由于很难在长达几小时记录的数据中，检测和量化无数持续时间为几毫秒的活动。因此可以轻松得出不正确的结论。   虽然长期记录移动设备的电流消耗是必要的 ， 但很难靠直接目视检所记录数据的详情。您需要对各种方法进行分类，以便在优化电池运行时间时，快速、高效地分析长期耗电记录。   分析概率分布函数图 ， 能够快速、简明地查看和量化设计改进导致的长期耗电的细节差异。 您可以使用一种更有效的方法快速、简明地查看和量化设计改进对移动设备的影响 ， 该方法是分析长期电流消耗的概率分布函数 （ PDF ）的 轮廓图。 PDF 是随时间变化的电流消耗样本图，根据给定电流强度的相关频率而绘制，总添加高达 100% 。直方图是得到最广泛认可的 PDF 形式。但是，特定的互补累积分布函数（ CCDF ）适用于快速查看和分析长期电流消耗并量化设计改进的影响。 什么是 CCDF ？ •        累积分布函数 （ CDF ） = ∫PDF （ 曲线下方的区域 = 1 或 100% ） 。 •        互补累积分布函数（ CCDF ） = 1-CDF 。 CDF 轮廓为 0% 至 100% 的概率 ， 而 CCDF 轮廓是 100% 至 0% 的概率。注：图 1 中的 CCDF 轮廓图， 简要扼要地显示通过 Agilent N6781A SUM 模块以及配套的 14585A 控制和分析软件测量和显示智能手机电话在待机期间的长期电流消耗。 X 轴是电流消耗的幅度 ， Y 轴是其相对频率。轮廓图的水平偏移是幅度相关变化，而垂直偏移是时间相关变化。您可以使用这些偏移快速分析和量化设计变化导致的长期电流消耗的细节差异，以优化电池运行时间。 图 1 ：手机 待机电流消耗的 CCDF 轮廓图   测量 CCDF 轮廓图，对待机模式下智能手机的节电情况进行分析的实例。 为了延长电池在待机状态下的运行时间 ，智能手机 通常采用不连续接收 （ DRX ） 模式。与使用连续接收相比，排除其它影响，节约的电量取决于在非活动期内，休眠电流可以达到的等级、最多可以减少的接收活动时间、以及智能手机的设计。   为了测量节能效果 ， 我们使用 N6781A SMU 电源模块 和 14585A 软件，记录连续和不连续 RX 待机状态下，智能手机的长期电流消耗。如图 2 所示，我们使用 14585A 软件显示和比较两个电流消耗的 CCDF 轮廓图，以快速、轻松地判断和分析详细的节电信息。   通过量化两个轮廓图之间的垂直和水平偏移 ， 我们发现 ： •        128 mA 时 ， RX 活动 2.8% 的 （ 垂直 ） 变化 ， 可节省 18% 的电量 •        11.9 mA 的待机电流 （ 水平 ） 变化 ， 可节省 55% 的电量 •        其它 节省的 27% 电量来自减少的基带活动 •        总节电量是 85.5%   如图所示 ，要 优化电池运行时间时 ，有效而快捷的方法是 通过使用分布轮廓图 ， 您可以快速查看、判断和量化设计改变对电路和相关活动的详细影响 ， 而使用传统方法完成此任务是既耗时又费力。 图 2 ： 使用 CCDF 轮廓图分析手机待机省电详情 观看本应用提示的视频，请访问： http://v.youku.com/v_show/id_XMzU4ODk3MTQw.html?f=17996506