转——电源远端回读精确控制输出电压——电源技术和应用（14）

A-Lin · 发表于 2019-5-9 10:10

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转——电源远端回读精确控制输出电压——电源技术和应用（14）

理想状态下，电源与负载间的引线连接不存在电阻。事实上，引线的电阻会随着引线长度和线规而增大。当电流在电线中传输时，就可能产生电压降，降低负载的电压。这种情况在有些场合非常常见，例如在自动化测试系统中，其导线的长度会有4-10米，中间还可能会有些控制开关，整个回路中导线的电阻可能达到0.1-0.5欧姆。如果这是回路中的电流达到10A，其导线上的电压损耗可能足以影响整个测试过程。在一些现场测试中，我们看到有些导线又几十米，甚至几百米，如果处理不当，被测设备都无法正常工作。为了弥补这一点，需要使用远端感应来补偿导线上的压降。

通常，电源出厂时会在输出端上连接电压感应线。如果电源到负载的引线很长，而且可能有继电器和连接器的复杂设置，输出端的电压将无法精确地传递到负载端。（图 1）

电源与负载连接线上的电阻造成的电压损耗，可能会使负载端的实际电压远远低于您的预期，这个电阻值取决于电线的尺寸和长度。例如，高电流总会引起明显的压降，即便是使用短的负载引线。下表中列出了不同尺寸的铜线的电阻：

线规 4 W, `# T$ r7 q& S/ V! t% f- B（AWG） o3 \0 S/ u- l2 W5 g% F	电阻; s& Q# ]- t* l) i8 s" `# E （mΩ / ft）7 }6 s) x4 k7 ~9 I' C+ T
22* R- s, I$ d$ b8 v8 r	16.1% ]) }3 I" s: e6 ]- {
20 : L1 v! g7 y4 w# V- w	10.2 ) f! E/ X# S+ O- T: e& p, n( M- y2 e5 P
18+ [! O; t( G7 r' h+ d6 H	6.392 l9 i p, f+ O3 v+ Y: w
16 ]# [0 J" U+ _! ^) n/ y& M- M	4.020 ?) L, r. E5 K+ S" @9 Y: h; m& I
14 5 F3 i2 `$ v: u8 D' f" u) z	2.53! x- y' @, Q C- \|- Z* Z5 N
12 - X. w+ R/ G- ~( ~	1.59 ; F) v' L, y2 ~; q4 V6 Q
104 [* }- S" N: z	0.999: k: \7 V' f4 j7 t. F

通常，铜线的尺寸每增加 3 gauge，电阻就会双倍增加。您必须选择恰当尺寸的电线，以满足负载的电流要求，负载中的远端感应将会改善电压调整效果，使您无需缩短引线长度或降低线规。

将远端感应端连接到负载端，内部回馈放大器可以直接读取负载端（而不是输出端子的）电压。鉴于控制回路能够直接感测负载电压，电源通过补偿，会使负载电压保持恒定，而不必过多考虑负载引线尺寸、负载引线长度、输出继电器或连接器引起的压降。

使用远端感应时需要注意以下几点：
•
感应引线使用双线双绞屏蔽线，将感应引线电缆的屏蔽连接到电源端的接地。
•
不能把感应引线和负载引线缠绕或**在一起。
•
避免感应端子（输出反馈路径的一部分）形成开路。
◦
安捷伦使用内部感应保护电阻。如果感应引线无意中呈现开路，电阻能够避免输出电压过度升高。
•
大多数电源仅能补偿最高几伏特的负载引线压降，通常小于或等于最大输出电压的10%。

为了实施远端感应（图 3）：
1.
断开感应端与输出端的直接连接。
2.
将每一个感应端连接到适当极性的负载端触点。
3.
如果必要，设置电源为远端感应模式，或 4 线模式。

图3：远端感应和回读的正确接线方式

4线连接中，电流从电源的V+、经过导线、到被测件DUT、再经过导线回到电源的V-，而电源的感应端S+，S-没有电流经过，所以可以直接测量到被测件DUT的电压。
然后电源内部会自动对S+,S-感应电压与设定值进行校正，从而保证DUT上获得精确的设置电压。
当然，任何电源的感应补偿修正能力都是有限的，通常在10%左右，如10V的电源，补偿范围在1V左右，具体需要查看电源的规格书。

helendcany · 发表于 2019-5-9 17:32

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