硬體篇之功耗測試
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產品的功耗測試，一般分為晶片各支路功耗測試及整機功耗測試。
晶片各支路功耗測試，一是為了確認我們設計是否達到晶片所要求的規格，另一方面也為了降功耗設計，散熱設計提供切實的資料；
整機功耗測試，則是為了產品規格書，輸出具體的資料，對於由電池供電的產品，整機功耗低，產品的使用時間長，也可以增加我們的市場競爭力。
下面我們也將圍繞這兩點展開測試工作。
名詞註解
晶片各支路功耗：
晶片電源按電平種類劃分，測出各路功耗值
單板功耗
：是產品電路板總電源處測得電壓和電流，得出的功耗值
整機功耗
：完整的產品形態，在電源介面卡AC輸入端測得的功耗，因為電源介面卡有一定的電源轉化效率及損耗，所以要計算在內。
測試方法及儀器選用
電壓測試的儀器毋庸置疑，在常規測試中多用數字萬用表，精度高，直觀性好，而電流測試的測試方法，儀器則種類繁多，各有優劣，下表列舉了常見幾種測試方式，可以根據自己的實際情況，選擇合適的測試方法。
在下面展示的功耗測試，我們選用TEK示波器+TCP電流鉗，配合晶片各支路電源跨接線，可以在單次業務環境中，測試多路電流。
晶片各支路功耗測試
使用工具
：
- TEK示波器
- TPC電流探頭
- 數字萬用表
測試步驟
：
1、確認我們產品測試樣板的外觀，功能及效能
在常溫下進行試驗樣品外觀檢查，無明顯損壞，元件掉落，錫球等沾接物；
用萬用表檢測各DC-DC，LDO電源的輸入輸出無短路；
單板上電，確認是否正常工作，軟體是否為最新版本，及相應的配置是否正確；
單板執行滿載業務，確認功能是否OK，效能是否達標；
2、晶片各支路電源主幹路做跨接線
檢視原理圖及PCB圖，確認待測試的晶片各電源（0V9，1V5，3V3等），用烙鐵去除主幹路的串接0Ω電阻，用一根8~10cm長的導線，焊接在原電阻的兩個焊盤，使電源電流流過導線，再給晶片供電。如果硬體設計沒有預留串接0Ω電阻，就要童鞋們手工割斷主電源線的銅皮，並在兩側焊接跨接導線。準備完畢後，單板再次上電確認功能和效能。
注意的是：測試點應選在DC-DC電路的濾波電容之後，所有晶片供電支路之前，如果測試點選在電感之後，由於未經過電容濾波，在測試中會引入較大的紋波噪聲，影響到電流的測試。
3、開始測試
在常溫下，單板執行在最大業務，由產品的標準介面卡供電，開啟示波器和電流探頭。示波器常規設定：
- 功能：開啟長餘輝，開啟快速捕捉
- 引數設定：頻寬設定＞500MHz，輸入阻抗為50Ω，
- 顯示：縱軸電壓檔設定為合適狀態（波形佔螢幕的2/3的位置），時間軸設定200us，
- 觸發模式：選DC觸發，觸發電壓>>檢測到最大電壓（確保所有波形捕獲顯示）。
- 電流探頭設定為1A/V檔位，並閉合探頭夾進行校準。
-按照電流方向，把探頭夾在跨接線，點選示波器run，開始長時間捕獲波形，獲取20000acqs（或測試時長>5min），讀取電流RMS有效值，並關注MAX，MIN值。
4、讀取實時電壓：數字萬用表，打在直流電壓檔，表筆點在跨接線焊盤處，測出實時電壓值，並記錄。
5、記錄所有支路的電流值，電壓值，並計算出功率，並與晶片規格對比。
整機功耗測試
使用儀器
：
- WT300系列功率計
- 數字萬用表
- 示波器+電流探頭
測試步驟
：
實驗前，準備一塊全新單板，檢查單板的外觀，功能和效能，如上述要求，完成後，裝機為完整的產品形態，準備測試。
在常溫25℃下，按產品的實際執行狀態搭建測試環境，單板上電預熱一段時間後，開始測試，用電壓表和示波器+電流探頭測試單板總電源的電壓值和電流值，用於計算單板功耗，用功率計測試出整機功耗。
測試場景覆蓋：關機，待機，典型工作狀態，極限場景。
在高溫45℃下，重複步驟2，3，得出高溫環境下，各測試場景的單板功耗和整機功耗。
記錄所有支路的電流值和電壓值，整機功耗，計算出單板功耗和介面卡效率。
劃重點
重點
硬體設計應考慮到測試的需求，晶片各電源支路預留測試的0Ω串阻，測試訊號引腳最好預留相應的測試點。
考慮降功耗設計，前期規劃出整個單板的電源網路及計算出理論的電流值和功耗值，在設計過程中參考產品方案的設計，為產品的待機，典型工作模式及極限工作模式，設計相應的電源控制電路，為後續的軟體功耗最佳化提供硬體支援。
高效率的器件應用，在器件選型時，選用低功耗，高效率的元件。
散熱大的元件，如MCU，DDR，電源晶片，晶體等均勻分佈，並遠離熱敏元件。
