通過任意長度的銅線控制遠端負載的電壓
圖 2:高電流遠端負載調節(jié)實例:一個具有 LT6110 電纜 / 導線壓降補償功能電路的 3.3V、5A 降壓型穩(wěn)壓器
流過 140mΩ 導線電阻和 25mΩ RSENSE 的最大 5A ILOAD 將產生一個 825mV 壓降。對于 0A ≤ ILOAD ≤ 5A,如要調節(jié)負載電壓 VLOAD,那么 IIOUT RFA 必須等于 825mV.這有兩種設計選項:選擇 IIOUT 并計算 RFA 電阻器阻值,或者針對非常低的電流來設計穩(wěn)壓器的反饋電阻并計算 RIN 電阻器阻值以設定 IIOUT.通常情況下,IIOUT 被設定為 100μA (IIOUT 誤差在 30μA 至300μA 范圍為 ±1%)。在圖 2 所示的電路中,反饋通路電流為 6μA (VFB/200k),RFA 電阻為 10k,而且必須計算 RIN 電阻器的阻值以設定 IIOUT • RFA = 825mV。
如果沒有電纜 / 導線壓降補償,那么負載電壓中的最大變化量 ΔVLOAD 可達 700mV (5 140mΩ),也就是說:對于一個 3.3V 輸出,誤差為 21.2%.LT6110 在 25°C 時可將 ΔVLOAD 減小至僅為 50mV,即誤差為 1.5%。負載調節(jié)性能的改善幅度達到了一個數(shù)量級。
精準負載調節(jié)
利用 LT6110 實現(xiàn)負載調節(jié)的適度改善并不需要進行準確的 RWIRE 估算。負載調節(jié)誤差是兩個誤差的結果:由于電纜 / 導線電阻引起的誤差和源自 LT6110 補償電路的誤差。例如:當采用圖 2 所示電路時,即使 RSENSE 和 RWIRE 的計算誤差為 25%,LT6110 仍可將 VLOAD 誤差減小至6.25%。
如欲實現(xiàn)精準的負載調節(jié),則需準確地估算電源與負載之間的電阻。倘若準確地估算了 RWIRE、RSENSE 以及與導線相串聯(lián)的電纜芯線和 PCB 走線的電阻,則 LT6110 能夠對多種不同的壓降實施高精度補償。
利用 LT6110、準確的 RWIRE 估算和精準的 RSENSE 可減小 ΔVLOAD 補償誤差,以在采用任意長度的導線情況下與穩(wěn)壓器的電壓誤差相匹配。
結論
LT6110 電纜 / 導線壓降補償器可改善遠端負載的電壓調節(jié),在這里,如果未實施壓降補償,則高電流、長電纜線路和電阻將會顯著地影響穩(wěn)壓能力。無需增設檢測導線、購買開爾文電阻器、使用更多的銅或部署負載點穩(wěn)壓器 (這些都是其他解決方案的常見缺陷) 即可實現(xiàn)準確的調節(jié)。與此相反,補償器解決方案不僅所需的空間極小,同時還可最大限度地降低設計的復雜性和組件成本。
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