通過任意長度的銅線控制遠(yuǎn)端負(fù)載的電壓

　　引言

　　在功率分配系統(tǒng)中，由于穩(wěn)壓器和負(fù)載之間的電纜 / 導(dǎo)線壓降而產(chǎn)生穩(wěn)壓問題是很常見。導(dǎo)線電阻、電纜長度或負(fù)載電流的任何增加都會使配電線上的壓降增大，從而擴(kuò)大負(fù)載上的實(shí)際電壓與穩(wěn)壓器所獲電壓之間的差異。改善長電纜線路上穩(wěn)壓能力的一種方法是通過在穩(wěn)壓器和負(fù)載之間采用四線式開爾文 (Kelvin) 連接，直接地在負(fù)載上測量電壓。不幸的是，這種解決方案需要額外導(dǎo)線布設(shè)至負(fù)載以及在靠近負(fù)載增設(shè)開爾文電阻器，因此當(dāng)無法接近負(fù)載進(jìn)行相應(yīng)的變更時，其就變得不可行。另一種方法則是采用大直徑的導(dǎo)線 (從而降低穩(wěn)壓器到負(fù)載之間的電阻) 以最大限度地減小電壓降。這種做法雖然在電氣方面十分簡單，但是從機(jī)械的角度來說卻會很復(fù)雜。增大電纜芯線的尺寸會顯著地增加空間要求和成本。

　　另一種用于替代增設(shè)附加配線的方案是利用 LT®6110 電纜 / 導(dǎo)線壓降補(bǔ)償器，以對穩(wěn)壓器上的壓降實(shí)施補(bǔ)償，而無需在穩(wěn)壓器和負(fù)載之間排布額外的電纜 / 配線。本文將說明 LT6110 怎樣對多種不同的“穩(wěn)壓器至負(fù)載”壓降作出補(bǔ)償以改善穩(wěn)壓。

　　LT6110 電纜 / 導(dǎo)線補(bǔ)償器

　　圖 1 示出了單線式補(bǔ)償方框圖。如果遠(yuǎn)端負(fù)載電路未共享穩(wěn)壓器的地，則需要兩根導(dǎo)線，一根導(dǎo)線連接至負(fù)載，另一根則是接地回線。LT6110 高壓側(cè)放大器通過測量檢測電阻器 RSENSE 兩端的電壓 VSENSE 來檢測負(fù)載電流，并輸出一個與負(fù)載電流 ILOAD 成比例的電流 IIOUT?？衫?RIN 電阻設(shè)置 IIOUT 在 10μA 至 1mA 之間。電纜 / 導(dǎo)線壓降 VDROP 補(bǔ)償是通過經(jīng)由 RFA反饋電阻器吸收 IIOUT 以增加穩(wěn)壓器的輸出來實(shí)現(xiàn)，而增量則等于 VDROP。LT6110 電纜 / 導(dǎo)線壓降補(bǔ)償設(shè)計(jì)很簡單：設(shè)定 IIOUTRFA 的乘積等于最大電纜 / 導(dǎo)線壓降。

　　圖 1:無需額外的導(dǎo)線即可補(bǔ)償至一個遠(yuǎn)端負(fù)載的導(dǎo)線壓降

　　LT6110 包括一個內(nèi)部 20mΩ RSENSE,適合高至 3A 的負(fù)載電流;對于大于 3A 的 ILOAD 則需要使用一個外部 RSENSE。該外部 RSENSE 可以是一個檢測電阻、一個電感器的 DC 電阻或一個 PCB 走線電阻。除了 IIOUT 吸收電流之外，LT6110 IMON 引腳還提供了一個供電電流 IMON，用以補(bǔ)償如 LT3080 等參考于電流的線性穩(wěn)壓器。

　　補(bǔ)償降壓型穩(wěn)壓器的電纜壓降

　　圖 2 示出了一個完整的電纜 / 導(dǎo)線壓降補(bǔ)償系統(tǒng)，該系統(tǒng)由一個 3.3V、5A 降壓型穩(wěn)壓器和一個 LT6110 組成，其用于調(diào)節(jié)一個通過 20 英尺之 18 AWG 銅線連接的遠(yuǎn)端負(fù)載電壓。降壓型穩(wěn)壓器的 5A 輸出需要使用一個外部 RSENSE。