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電壓不穩(wěn)定，要注意開關(guān)電源出現(xiàn)的問題？

來(lái)源：東莞市成良智能科技發(fā)布時(shí)間：2019-10-05 點(diǎn)擊量：1211

當(dāng)采用降壓型穩(wěn)壓器或線性穩(wěn)壓器開關(guān)電源時(shí)，一般是將電壓調(diào)節(jié)為設(shè)定值來(lái)為負(fù)載供電。在一些應(yīng)用中 (例如，實(shí)驗(yàn)室開關(guān)電源或需采用較長(zhǎng)電纜連接各種元件的電子系統(tǒng))，由于互連線上存在各種電壓降，因此無(wú)法確保在所需位置點(diǎn)始終提供準(zhǔn)確的穩(wěn)壓電壓?？刂凭热Q于許多參數(shù)。

一個(gè)是負(fù)載需要連續(xù)恒定電流時(shí)的直流電壓精度。另一個(gè)是生成電壓的交流精度，這取決于生成的電壓如何隨負(fù)載瞬變而變化。影響直流電壓精度的因素包括所需的基準(zhǔn)電壓 (可能是一個(gè)電阻分壓器)、誤差放大器的行為以及電源的一些其他影響因素。影響交流電壓精度的關(guān)鍵因素包括所選的功率等級(jí)、后備電容以及控制環(huán)路的架構(gòu)與設(shè)計(jì)。

然而，除了所有這些會(huì)影響生成的開關(guān)電源電壓精度的因素以外，還必須考慮其他影響。如果開關(guān)電源與所需供電的負(fù)載空間分離，則在穩(wěn)壓電壓和需要電能的位置之間將存在電壓降。該電壓降取決于穩(wěn)壓器和負(fù)載之間的電阻。它可能是帶插頭觸點(diǎn)的電纜或電路板上的較長(zhǎng)走線。

開關(guān)電源和負(fù)載之間存在電阻?？梢酝ㄟ^略微提高開關(guān)電源生成的電壓，來(lái)補(bǔ)償該電阻上的電壓損耗。不幸的是，線路電阻上產(chǎn)生的電壓降取決于負(fù)載電流，即流過線路的電流。相較于低電流，高電流會(huì)導(dǎo)致更高的電壓降。因此，負(fù)載由精度相當(dāng)?shù)偷恼{(diào)節(jié)電壓供電，而調(diào)節(jié)電壓取決于線路電阻和相應(yīng)的電流。

對(duì)于這個(gè)問題早就有了解決方案?？膳c實(shí)際連線并聯(lián)，額外增加一對(duì)連接。采用開爾文檢測(cè)線測(cè)量電子負(fù)載側(cè)的電壓。這些額外的線路顯示為紅色。然后將這些測(cè)量值整合到開關(guān)電源側(cè)的開關(guān)電源電壓控制中。這種方式很有效，但缺點(diǎn)是需要額外的檢測(cè)引線。由于無(wú)需承載高電流，這類引線的直徑通常非常小。然而，在連接電纜中設(shè)置測(cè)量線以獲得更高的電流會(huì)帶來(lái)額外的工作量和更高的成本。

無(wú)需額外的一對(duì)檢測(cè)引線，也可以對(duì)開關(guān)電源和負(fù)載之間連接線上的電壓降進(jìn)行補(bǔ)償。對(duì)于一些電纜布線復(fù)雜、成本高昂并且所產(chǎn)生的 EMC 干擾很容易耦合到電壓測(cè)試引線的應(yīng)用而言，這一點(diǎn)特別有意義。

第二種方案是使用LT6110 這類專用線路壓降補(bǔ)償 IC。將此 IC 插入電壓發(fā)生側(cè)，并測(cè)量進(jìn)入連接線之前的電流。然后根據(jù)測(cè)得的電流來(lái)調(diào)節(jié)開關(guān)電源的輸出電壓，從而能夠非常精確地調(diào)節(jié)負(fù)載側(cè)電壓，而不用考慮負(fù)載電流。采用 LT6110 這類元件，就可以根據(jù)相應(yīng)的負(fù)載電流來(lái)調(diào)節(jié)開關(guān)電源電壓；不過，進(jìn)行這種調(diào)節(jié)需要了解線路電阻相關(guān)信息。大多數(shù)應(yīng)用都會(huì)提供此信息。如果在器件的使用壽命期間，將連接線更換成更長(zhǎng)或更短的連接線，則還必須對(duì)采用 LT6110 實(shí)現(xiàn)的電壓補(bǔ)償進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

一個(gè)采用 LT4180 的應(yīng)用，其中傳輸線路的電阻未知。線路輸入電壓根據(jù)相應(yīng)的線路電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)。使用 LT4180，無(wú)需開爾文檢測(cè)線路，只需逐步改變線路電流并測(cè)量相應(yīng)的電壓變化即可實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)。利用測(cè)量結(jié)果確定未知線路中的電壓損耗。根據(jù)電壓損耗信息實(shí)現(xiàn) DC/DC 轉(zhuǎn)換器輸出電壓的最佳調(diào)節(jié)。

只要負(fù)載側(cè)的節(jié)點(diǎn)具有低交流阻抗，這種測(cè)量方式就很有效。在許多應(yīng)用中都有效，因?yàn)殚L(zhǎng)連接線之后的負(fù)載需要一定量的能量存儲(chǔ)。由于阻抗低，可以對(duì) DC/DC 轉(zhuǎn)換器的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，并通過測(cè)量連接線前側(cè)的電壓來(lái)確定線路電阻。能否獲得穩(wěn)定的開關(guān)電源電壓不僅與電壓轉(zhuǎn)換器本身有關(guān)，而且與負(fù)載的開關(guān)電源的線也有關(guān)。

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