稳压器与相关负载之间的物理距离怎么确定?

当采纳降压型稳压器或 线性稳压器 电源时,一样平常是将电压调节为设定值来为负载供电。在一些利用中 (例如,实验室电源或需采纳较长 电缆 连接各类元件的电子系统),因为互连线...


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当采纳降压型稳压器或线性稳压器电源时,一样平常是将电压调节为设定值来为负载供电。在一些利用中 (例如,实验室电源或需采纳较长电缆连接各类元件的电子系统),因为互连线上存在各类电压降,是以无法确保在所需位置点始终供给准确的稳压电压。节制精度取决于许多参数。一个是负载必要继续恒定电流时的直流电压精度。另一个是天生电压的交流精度,这取决于天生的电压若何随负载瞬变而变更。影响直流电压精度的身分包括所需的基准电压 (可能是一个电阻分压器)、偏差放大年夜器的行径以及电源的一些其他影响身分。影响交流电压精度的关键身分包括所选的功率等级、后备电容以及节制环路的架构与设计。

然而,除了所有这些会影响天生的电源电压精度的身分以外,还必须斟酌其他影响。假如电源与所需供电的负载空间分离,则在稳压电压和必要电能的位置之间将存在电压降。该电压降取决于稳压器和负载之间的电阻。它可能是带插头触点的电缆或电路板上的较长走线。

图 1.稳压器与相关负载之间的物理间隔

图 1 显示电源和负载之间存在电阻。可以经由过程略微前进电源天生的电压,来补偿该电阻上的电压损耗。不幸的是,线路电阻上孕育发生的电压降取决于负载电流,即流过线路的电流。相较于低电流,高电流会导致更高的电压降。是以,负载由精度相称低的调节电压供电,而调节电压取决于线路电阻和响应的电流。

对付这个问题早就有了办理规划。可与实际连线并联,额外增添一对连接。采纳开尔文检测线丈量电子负载侧的电压。在图 1 中,这些额外的线路显示为血色。然后将这些丈量值整合到电源侧的电源电压节制中。这种要领很有效,但毛病是必要额外的检测引线。因为无需承载高电流,这类引线的直径平日异常小。然而,在连接电缆中设置丈量线以得到更高的电流会带来额外的事情量和更高的资源。

无需额外的一对检测引线,也可以对电源和负载之间连接线上的电压降进行补偿。对付一些电缆布线繁杂、资源高昂并且所孕育发生的 EMC 滋扰很轻易耦合到电压测试引线的利用而言,这一点分外故意义。第二种规划是应用LT6110 这类专用线路压降补偿 IC。将此 IC 插入电压发生侧,并丈量进入连接线之前的电流。然后根据测得的电流来调节电源的输出电压,从而能够异常正确地调节负载侧电压,而不用斟酌负载电流。

图 2.使用 LT6110 调节电源输出电压,以补偿连接线上的电压降

采纳 LT6110 这类元件,就可以根据响应的负载电流来调节电源电压;不过,进行这种调节必要懂得线路电阻相关信息。大年夜多半利用都邑供给此信息。假如在器件的应用寿命时代,将连接线替换成更长或更短的连接线,则还必须对采纳 LT6110 实现的电压补偿进行响应调剂。

假如在器件事情时代线路电阻可能会发生变更,可应用LT4180 这类元件,在负载侧具有输入电容时,经由过程交流旌旗灯号对连接线电阻进行虚拟猜测,从而为负载端供给高精度电压。

图 3.应用 LT4180 对线路进行虚拟远程丈量

只要负载侧的节点具有低交流阻抗,这种丈量要领就很有效。在许多利用中都有效,由于长连接线之后的负载必要必然量的能量存储。因为阻抗低,可以对 DC/DC 转换器的输出电流进行调节,并经由过程丈量连接线前侧的电压来确定线路电阻。

能否得到稳定的电源电压不仅与电压转换器本身有关,而且与负载的电源线也有关。

结论

经由过程额外设置设置设备摆设摆设开尔文检测线可以前进所需的直流精度。除此之外,也可以应用集成电路来补偿线路上的电压降,无需开尔文检测线。假如开尔文检测线的资源太高,或者必须应用现有线路,且没有额外的检测线,这种规划会很有用。使用这些设计技术,可以很轻易实现更高的电压精度。

作者简介

Frederik Dostal 曾就读于德国埃尔兰根大年夜学微电子专业。他的事情生涯始于 2001 年,从事电源治理营业,在不合的利用职位上不停体现生动,包括在亚利桑那州凤凰城事情了四年,致力于开关模式电源的研发。他于 2009 年加入 Analog Devices 公司,现担负 Analog Devices 公司电源治理部现场利用工程师,事情地点位于德国慕尼黑。

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