曾慶

摘要：為了檢測(cè)手機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中是否有虛焊等裝備不良，提出了一種基于電流法使用USB線纜連接電源表來(lái)測(cè)量?jī)?nèi)置電池手機(jī)電流指標(biāo)的方法。通過(guò)評(píng)估一批機(jī)器的測(cè)量數(shù)據(jù)，驗(yàn)證此方法能夠快速有效地用于工廠測(cè)試。

關(guān)鍵詞：電流法;內(nèi)置電池;手機(jī);電流指標(biāo)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）22-0208-02

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

1 背景

為了檢測(cè)手機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中是否有虛焊等裝備不良，通常使用電流法測(cè)試手機(jī)的關(guān)機(jī)漏電流，如果電流過(guò)大則表示可能存在故障。這種用一個(gè)電壓值與電池相符的外加電壓（電源表）連接到手機(jī)電池連接點(diǎn)上測(cè)試其電流值的方法就是電流法。但是在超薄設(shè)計(jì)成為手機(jī)造型的大趨勢(shì)下，不可更換電池（內(nèi)置電池）方案應(yīng)用成為主流，由于電池固定在整機(jī)內(nèi)部不可拆卸，這就對(duì)連接測(cè)試點(diǎn)測(cè)試電流值的測(cè)試方法帶來(lái)挑戰(zhàn)。上述方案需要在手機(jī)裝配成半成品，也就是不安裝內(nèi)置電池的情況下進(jìn)行測(cè)試，需要對(duì)不同的機(jī)型設(shè)計(jì)匹配的夾具，夾具維修頻繁導(dǎo)致測(cè)試成本高因而不具備可生產(chǎn)性，針對(duì)于此本文提出一種使用USB線纜取代半成品測(cè)試夾具連接電源表來(lái)測(cè)試手機(jī)電流的方法。

2 USB線纜連接電源表測(cè)試電流方法介紹

對(duì)內(nèi)置電池方案，電源表不再通過(guò)連接手機(jī)電池測(cè)試點(diǎn)的方式提供電壓，而是通過(guò)USB線纜給手機(jī)供電，再通過(guò)給手機(jī)發(fā)ADB指令將手機(jī)供電切換到僅USB線供電，從而達(dá)到切斷內(nèi)置電池的目的。通過(guò)電源表測(cè)量USB線上電流消耗，從而間接評(píng)估系統(tǒng)耗電。

Type C USB線纜設(shè)計(jì)如圖1所示：GND引出，VBUS斷開(kāi)，手機(jī)插頭側(cè)的VBUS引出。引出的GND，VBUS用粗線接電源表（Agilent66319D等）。

改造后的線纜為三端口，端口一連接手機(jī)USB口，只留D+/D-兩根線;端口二連接工控機(jī)，留Tx/Rx線，用于給手機(jī)發(fā)送指令，切換模式;端口三連接電源表，連接VCC/GND兩根線，用于測(cè)試電流。使用這種USB線纜代替測(cè)試夾具，通過(guò)批量測(cè)試可評(píng)估此方法是否可間接測(cè)試內(nèi)置電池手機(jī)的整機(jī)電流消耗。

2.1電源表測(cè)量的上位機(jī)編程方法介紹

本文中上位機(jī)軟件使用C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，軟件包括如下模塊：用戶使用的通用界面程序、利用電源表進(jìn)行電流測(cè)試的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)程序。界面程序通過(guò)調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)來(lái)訪問(wèn)和控制電源表進(jìn)行電流測(cè)量，發(fā)送指令控制手機(jī)進(jìn)入各種模式，以及保存測(cè)試結(jié)果到數(shù)據(jù)庫(kù)。動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的方式可以更容易的更新某個(gè)模塊，比如工廠要導(dǎo)人某個(gè)新的電源表，只需要更新電源模塊代碼，而不會(huì)影響其他模塊。

在研發(fā)測(cè)試和生產(chǎn)測(cè)試中，大量使用了數(shù)字電源用于手機(jī)供電，以及測(cè)量手機(jī)各種工作狀態(tài)下的電流。本文以電源表Agilent66319D為例，此電源表支持遠(yuǎn)程控制，通過(guò)GPIB總線連接計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上通過(guò)VISA庫(kù)（Agilent公司提供的總線抽象庫(kù)）來(lái)實(shí)現(xiàn)GPIB通信。VISA庫(kù)支持C，C++和VB這些編程語(yǔ)言，同時(shí)支持GPIB，RS232，LAN等總線通信方式。用戶操作VISA接口，而VISA庫(kù)會(huì)將相應(yīng)的操作指令翻譯成電源表支持的格式，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電源表的控制。

從電源手冊(cè)可以得知，Agilent66319D電源采樣基于周期性采樣原理，利用較高的采樣速度和較大的采樣精度來(lái)保證最終測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

本文中測(cè)量平均電流的步驟如下：

1）打開(kāi)接口

viOpenDefaultRMO//打開(kāi)default resourCe manager

viOpen0//打開(kāi)Session

2）初始化

”*：IDN？＼n”，”%s”，m_CmdStr//查詢?cè)O(shè)備型號(hào)

”SENS：SWE：TINT %g＼n”，fPeriod//設(shè)置采樣周期

”SENS：SWE：POIN %d＼n”，nNumOfPoint//設(shè)置每次采樣的點(diǎn)數(shù)

”SENS：WIND RECT＼n”//設(shè)置窗口函數(shù)

”SENS：CURR：RANG MAX＼n”//設(shè)置量程

”SENS：CURR：DET ACDC＼n“//設(shè)置采樣模式

”INIT：CONT：NAME TRAN，ON＼n”//切換到INITiated狀態(tài)

”VOLT %f＼n”.fMaxVoldtage//設(shè)置通道1輸出電壓

”CURR %f＼n”.fCurrentLimit//設(shè)置通道1電流上限

”O(jiān)UTP ON＼n”//打開(kāi)通道1輸出

3）測(cè)量平均電流

”MEAS：CURR？＼n”，”%t”， m_CmdStr

4）關(guān)閉接口

viClose0

事實(shí)上，其他類(lèi)型電源也是可以滿足測(cè)試需求的，上位機(jī)軟件統(tǒng)一使用VISA庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的程控，這樣就能夠兼容多種類(lèi)型的電源，提高了工廠的布線靈活性，從而提生產(chǎn)效率和降低測(cè)試成本。

2.2 平均待機(jī)電流測(cè)試實(shí)驗(yàn)

平均待機(jī)電流是手機(jī)在待機(jī)狀態(tài)下的平均電流，以下簡(jiǎn)稱FTM電流。FTM電流是影響手機(jī)待機(jī)時(shí)間的主要性能指標(biāo)，具體測(cè)試方法如下：將被測(cè)手機(jī)與Agilent66319D電源連接起來(lái)，調(diào)節(jié)電源電壓為4.2V，將手機(jī)開(kāi)機(jī)，給手機(jī)發(fā)送ADB指令切斷內(nèi)置電池供電，等電流穩(wěn)定之后讀取幾次電源表的電流數(shù)值，這個(gè)數(shù)值就是FTM電流值，以上流程由上位機(jī)控制實(shí)現(xiàn)。

為了驗(yàn)證新方法的可靠性，用了兩種不同的連接電源的方式對(duì)同一批手機(jī)進(jìn)行測(cè)量：第一種是將未裝內(nèi)置電池的手機(jī)置于夾具上與電源連接測(cè)試，第二種是使用改造后的USB線纜連接電源測(cè)試。與這些手機(jī)主板的FTM電流數(shù)據(jù)對(duì)比可以看到，USB線測(cè)試FTM電流的趨勢(shì)與單板FTM電流的趨勢(shì)很接近，與夾具測(cè)試的FTM電流值相差也不大。