通過任意長度的銅線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 / 導線壓降而產生穩壓問題是很常見。導線電阻、電纜長度或負載電流的任何增加都會使配電線上的壓降增大，從而擴大負載上的實際電壓與穩壓器所獲電壓之間的差異。改善長電纜線路上穩壓能力的一種方法是通過在穩壓器和負載之間采用四線式開爾文 (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布設至負載以及在靠近負載增設開爾文電阻器，因此當無法接近負載進行相應的變更時，其就變得不可行。另一種方法則是采用大直徑的導線 (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單，但是從機械的角度來說卻會很復雜。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附加配線的方案是利用 LT®6110 電纜 / 導線壓降補償器，以對穩壓器上的壓降實施補償，而無需在穩壓器和負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“穩壓器至負載”壓降作出補償以改善穩壓。

　　LT6110 電纜 / 導線補償器

　　圖 1 示出了單線式補償方框圖。如果遠端負載電路未共享穩壓器的地，則需要兩根導線，一根導線連接至負載，另一根則是接地回線。LT6110 高壓側放大器通過測量檢測電阻器 RSENSE 兩端的電壓 VSENSE 來檢測負載電流，并輸出一個與負載電流 ILOAD 成比例的電流 IIOUT。可利用 RIN 電阻設置 IIOUT 在 10μA 至 1mA 之間。電纜 / 導線壓降 VDROP 補償是通過經由 RFA反饋電阻器吸收 IIOUT 以增加穩壓器的輸出來實現，而增量則等于 VDROP。LT6110 電纜 / 導線壓降補償設計很簡單：設定 IIOUTRFA 的乘積等于最大電纜 / 導線壓降。

　　圖 1:無需額外的導線即可補償至一個遠端負載的導線壓降

　　LT6110 包括一個內部 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，用以補償如 LT3080 等參考于電流的線性穩壓器。

　　補償降壓型穩壓器的電纜壓降

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