通過(guò)任意長(cháng)度的銅線(xiàn)控制遠端負載的電壓

　　引言

　　在功率分配系統中，由于穩壓器和負載之間的電纜 / 導線(xiàn)壓降而產(chǎn)生穩壓?jiǎn)?wèn)題是很常見(jiàn)。導線(xiàn)電阻、電纜長(cháng)度或負載電流的任何增加都會(huì )使配電線(xiàn)上的壓降增大，從而擴大負載上的實(shí)際電壓與穩壓器所獲電壓之間的差異。改善長(cháng)電纜線(xiàn)路上穩壓能力的一種方法是通過(guò)在穩壓器和負載之間采用四線(xiàn)式開(kāi)爾文 (Kelvin) 連接，直接地在負載上測量電壓。不幸的是，這種解決方案需要額外導線(xiàn)布設至負載以及在靠近負載增設開(kāi)爾文電阻器，因此當無(wú)法接近負載進(jìn)行相應的變更時(shí)，其就變得不可行。另一種方法則是采用大直徑的導線(xiàn) (從而降低穩壓器到負載之間的電阻) 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(jiǎn)單，但是從機械的角度來(lái)說(shuō)卻會(huì )很復雜。增大電纜芯線(xiàn)的尺寸會(huì )顯著(zhù)地增加空間要求和成本。

　　另一種用于替代增設附加配線(xiàn)的方案是利用 LT®6110 電纜 / 導線(xiàn)壓降補償器，以對穩壓器上的壓降實(shí)施補償，而無(wú)需在穩壓器和負載之間排布額外的電纜 / 配線(xiàn)。本文將說(shuō)明 LT6110 怎樣對多種不同的“穩壓器至負載”壓降作出補償以改善穩壓。

　　LT6110 電纜 / 導線(xiàn)補償器

　　圖 1 示出了單線(xiàn)式補償方框圖。如果遠端負載電路未共享穩壓器的地，則需要兩根導線(xiàn)，一根導線(xiàn)連接至負載，另一根則是接地回線(xiàn)。LT6110 高壓側放大器通過(guò)測量檢測電阻器 RSENSE 兩端的電壓 VSENSE 來(lái)檢測負載電流，并輸出一個(gè)與負載電流 ILOAD 成比例的電流 IIOUT?？衫?RIN 電阻設置 IIOUT 在 10μA 至 1mA 之間。電纜 / 導線(xiàn)壓降 VDROP 補償是通過(guò)經(jīng)由 RFA反饋電阻器吸收 IIOUT 以增加穩壓器的輸出來(lái)實(shí)現，而增量則等于 VDROP。LT6110 電纜 / 導線(xiàn)壓降補償設計很簡(jiǎn)單：設定 IIOUTRFA 的乘積等于最大電纜 / 導線(xiàn)壓降。

　　圖 1:無(wú)需額外的導線(xiàn)即可補償至一個(gè)遠端負載的導線(xiàn)壓降

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

　　補償降壓型穩壓器的電纜壓降

　　圖 2 示出了一個(gè)完整的電纜 / 導線(xiàn)壓降補償系統，該系統由一個(gè) 3.3V、5A 降壓型穩壓器和一個(gè) LT6110 組成，其用于調節一個(gè)通過(guò) 20 英尺之 18 AWG 銅線(xiàn)連接的遠端負載電壓。降壓型穩壓器的 5A 輸出需要使用一個(gè)外部 RSENSE。