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无线充电带来的测试挑战KeysightTechnologies是德科技PageAgenda–无线充电技术概述–无线充电设备的组成–无线充电设备需要做哪些测试？–测试方案总结Page❖应用场景❖设备种类无线充电时代已经到来Page收入(Rev.$十亿)数量(百万台)x4from2015x3from2015AppleWatchSamsungGalaxyS6–无线充电市场的收入在2017年和2018年将快速增长–全球的无线充电设备数量将在2018年增长到近10亿台，超出2015年4倍以上！无线充电市场概述Page无线充电技术一览5•磁感应或者磁共振技术应用最广泛•磁共振传输效率略低一些，但用户体验更好•功率传输效率是一个关键指标•基于射频的无线充电技术应用场景比较有吸引力无线充电非辐射式(近场)磁感应磁共振电容性辐射式(远场)射频/微波激光Page标准组织技术磁感应磁感应磁共振频率80~300kHz205~300KHz6.78MHz通信方式带内负载调制带内负载调制蓝牙最大传输功率15W(低)120W(中)2kW(高)5W70W传输距离5mm50mm同时充电单一设备多设备当前成员数量244105无线充电的两大标准组织•PMA&A4WP于2015年合并为AirfuelAlliance(AFA)•WPC现在正开发基于磁共振技术的标准•AFA成员Energous发布了基于射频的无线充电技术PageWattUp–射频无线充电概述•基于射频和智能天线的技术，在一定距离上能提供真正的自由充电空间•无需内置充电线圈，让你的设备更小巧频率•5.75-5.85GHz•其他频段正在考虑中(6GHz以内)传输功率•5W-15W内多个等级传输距离•充电半径高达15英尺（4.5米）应用场景•可同时用一个发射装置给多个设备充电•多个发射装置可协同工作，提供更大充电范围•Energous是AFA成员Page磁感应/磁共振无线充电设备8功率发射端(Tx)逆变器放大器匹配电路发射线圈功率接收端(Rx)接收线圈整流器,直流-直流负载Page需要做哪些测试？Page测试需求总结10Page无线充电系统测试-基于ENA系列矢量网络分析仪的无线充电测量软件–分析WPT系统的实时电压、电流和功率传输效率–用户自定义任意负载阻抗，来仿真连接电池后的功率传输效率11端口1端口2被测件E5061B矢量网络分析仪Page实时测量无线充电效率通过S参数测量来分析电压，电流和功率传输效率12Page三维仿真13通过三维仿真了解负载阻抗的相关性Page阻抗匹配测量14通过S11测试得到史密斯圆图(R,X)和谐振频率Page功率放大器（1dB压缩点）15-功率放大器的线性工作区域和非线性工作区域-1dB压缩点–增益下降1dB时的输入信号值Page功率放大器（AM-to-PM）16-在非线性区域，输出信号的相位随着输入信号幅度变化Page高增益大功率功放17标准2端口测试配置前置放大器输出直接接入接收机，可消除前置放大器温度漂移的影响，提高测量精度直接接入接收机配置S11S12S21S22S11S12S21S22PageDC-DC测试方案18测量DC-DC变换器的反馈环路特征-网络仪激励源提供的测量信号-网络仪R和T接收机端口分别测量施加电路两侧的交流电压-两个测量结果进行比值计算得到最终的测量结果测量DC-DC变换器的输出阻抗Page线圈测试19线圈的LC谐振电路会直接影响功率传输效率，因此需要测量线圈的阻抗、电感、电容和Q因子被测件指标举例:Ls=9.5-10.2uHRs=595-640mOhm@128kHzPage高精度的DCR测量20发射机线圈和接收机线圈的直流电阻会带来能量传输的电阻损耗，因此需要更低的DCR（通常低到毫欧级）来确保更高的功率传输效率。E4980A/AL精密LCR表Page高精度的电感测量21在几十到数百kHz的频率范围，E4980A/ALLCR表具有优异的宽阻抗范围性能，可保持10%以内的精度无线充电线圈的典型阻抗范围和频率范围Page稳定测量电感的等效串联电阻(ESR)22为了满足低功耗要求，线圈电感的等效串联电阻（ESR）也要尽量低和稳定。Page专为产线测试设计23E4980A/AL提供三种测试模式：Page专为产线测试设计24是德提供大量测试夹具-E4980A/AL可搭配二十多种夹具-16047系列引线式夹具是测量低DCR和ESR引线式线圈的最佳夹具-内置的补偿功能Page如何选择LCR表？25测试范围测试速度精度无线充电线圈的典型阻抗范围和频率范围Page无线充电测试方案总结26磁感应磁共振频率100~300kHz6.78MHz研发生产E4980A/E4980AL精密LCR表E4982A精密LCR表E5061B-3L5低频-射频网络分析仪E5072A网络分析仪大功率测试