#電源設計 #電源管理晶片PMIC #物聯網IoT #奈米電流 #無線醫療裝置
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【IoT 連網裝置電流變動大，如何捕獲一閃而過的致命缺失？】
在額定電壓下，物聯網 (IoT) 裝置的模組間工作電流往往得錙銖必較，以「奈米」尺度做計算，才能符合低雜訊、低功耗需求 (P=I x V，功率為電流、電壓乘積)；這意謂裝置在設計上除了減少電流消耗，也要顧及實際應用細節。以無線醫療裝置為例，因電池供電有限，又需透過藍芽與智慧手機配對連結，電量掌握與數值讀取格外重要；確保使用者能如常追蹤生理資訊，供醫師作為診療參考或在數據出現異常時自動上傳。同時，了解電力消耗情況和剩餘電量，知道何時該充電。
電池供電的裝置多會採用電源管理方案來節能，而等待逾時 (wait for timeout) 和休眠、待機的時間點拿捏、裝置的靈活使用效率與電池續航力息息相關。對開發人員來說，利用示波器長時間記錄電流變化，累積時間與電流資料做積分、模擬耗電情境，找出電流波動的峰值極限 (Peak limit) 是關鍵。若運作中的電流超出可輸出的容量太多，裝置的電力很快就會耗盡；而如何分析電流在實際情境下的脈衝、減少超標峰值出現機率、降低充放循環等，都有賴精確量測儀器做輔助。
一般分流器 (Shunt) 搭配資料擷取 (DAQ) 設備是最常見的簡易量測方式，但使用分流器做電流轉換的峰值電壓容易出界，即使是一般直流電源，待測物的暫態電壓亦可能超出範圍；須花費很多心力去選用不同的分流器、長時間記錄，並做編程和數據誤差修正——傳統測試設備大都有固定偏移誤差，會限制電池的電流量測抽載訊號的表現。偏偏 IoT 連網裝置的動態範圍很大，連網瞬間的電流會急升至安培 (A) 等級，休眠時又回落至奈米安培 (nA)……
一般示波器偵測到 100 微安培 (μA) 已是極限，且縱軸電流解析度只有 8～10 位元；加上選擇適當分流以量測到極低電流，並在高電流下耐受負擔電壓幾乎不可能，記錄時間又不夠長，根本不足以應對！於是，直流電源分析儀、電池模擬器、元件電流波形分析儀等改良式量測工具相繼出籠；另為補強電源量測單元 (SMU) 僅能模擬靜態狀況、無法捕捉曇花一現的瞬間波動之憾，可借助「電源供應器」(Power Supply) 動態模擬電池行為，再經由電流—電壓對照表換算電量。
延伸閱讀：
《Keysight：電路設計、工作模式與電池充放循環影響甚鉅》
http://compotechasia.com/a/____/2016/1114/34041.html
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手機待機耗電異常 在 [問題] 異常耗電- 看板iOS - 批踢踢實業坊 的必吃
這個情況持續快兩年，從之前XR到現在換成iPhone 12 mini
電量都會呈現階梯式的下降
尤其每天睡覺後完全沒用手機
早上起床都會降到20%以下
期間螢幕也沒開啟，當然也沒使用任何app
平時手機沒有玩手遊，就是一般通訊軟體、社群軟體而已
有試過無數種方法，例如重置設定、整支手機都完整重置，也參考很多網路上的省電設定，
但也都沒有改善
mini剛買到時候健康度100%，短短1年因為這種異常耗電的問題，降到89%
唯一的方式就是開啟飛航模式，就會正常
有人也遇過這樣的情況嗎
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