标签: 手机耗电分析

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  

在手机、蓝牙耳机、胎压监测、无线穿戴等移动设备，共同的特点和设计挑战就是电池的续航时间。对于电池本身来讲，并不是一个理想的电压源，其续航时间的因素不仅仅是电池的容量，还与电池其它的特性，例如电池的内阻密切相关。因此，在移动设备耗电分析的过程中，关键是让电流消耗测试结果能够与使用电池供电的真实状态相匹配，以便与工程师们对电池实际工作时间进行优化。当使用一般的直流电源进行供电时，移动设备的电流消耗往往与使用实际电池时的特征有非常大的差异。   电池不是理想的能源。电池特征与移动设备相互作用，会影响到电流消耗的测量结果。在优化移动设备的电池使用时间时，精确的电流消耗结果至关重要。如果使用直流电源给移动设备进行供电，您需要将电池的特征考虑在内，以确保您的电流消耗测量结果能够与使用电池时的情况相当。   图 1 显示了 GSM 移动电话使用电池时的脉冲电流消耗和电压响应。可以看出，电池具有明显的串联输出内阻，导致在移动设备的电流消耗上升时，其输出电压成正比地下降。许多移动无线设备可根据对电池特征的补偿进行自适应和调整。 图 1. 为 GSM 手机供电的电池   电池响应特征 •         电池压降与电流成正比 •         电池内阻为 150 mΩ       一般的通用直流电源通过使用反馈将其输出调整到固定电压设置，尽量成为零输入内阻的理想电压源。与电池不同，其电压不会随着负载电流成比例下降。另外，反馈调整具有有限的响应时间。这导致电流在加载和卸载过渡期间出现瞬态压降和过冲。如果瞬态压降足够大，甚至能够触发移动设备的低电池电压关机。因此，通用直流电源的特征与电池特性明显不相似。图 2 为使用通用直流电源代替电池进行图 1 中相同的测量。这与电池响应截然不同，结果的电流消耗测量结果最终比使用电池高 10% 。   当使用具有电池仿真功能的直流电源进行供电时，移动设备的电流消耗往往可以与使用实际电池时的特征相似。     通用直流电源响应特征 •         电压响应与电池并不类似 •         结果电流比电池高 10%   图 2. 为 GSM 移动电话供电的通用直流电源     为给移动设备供电而定制的直流电源具有多种电池仿真功能，包括：   •         除了电流输出之外，还有电流吸收能力，可仿真电池的充电电流能力 •         可编程串联输出内阻，可仿真电池的内阻 •         非常快速的负载瞬态响应，可最大限度减少压降和过冲，实际仿真电池的动态电压响应         图 3 显示了使用具有电池仿真能力的 Agilent N6781A SMU 代替电池进行图 1 中相同的测量。 N6781A 的串行输出内阻经过设置，匹配电池的 150 mΩ 电阻值。电压响应及电流消耗的结果 最终都可以与使用电池时的情况相似。     电池仿真器的 SMU 响应特征 •         电池仿真器 SMU 设置为 150 mΩ •         电压和电流与电池类似   图 3. 为 GSM 移动电话供电的 Agilent N6781A 电池仿真器 SMU     当使用直流电源给移动设备供电时，在测试其电流消耗时不要忽略电池特征。如果您要有效优化设备的电池使用时间，电流消耗结果必须可以与使用电池时的情况相类似。通用直流电源的特征与电池不同，往往提供非常不同的电流消耗结果。使用具有电池仿真能力的直流电源，可帮助确保您实现更精确的结果，与使用电池时的情况类似。   观看本应用提示的视频，请访问：     http://v.youku.com/v_show/id_XMzk4NDgzMjky.html?f=17996506