Компенсация сопротивления подводящих проводов улучшает стабилизацию напряжения

Решения, основанные на микросхемах линейных регуляторов, просты, эффективны и действенны для множества приложений стабилизации напряжения малой и средней мощности. Они также предоставляют возможности для множества простых, но полезных уловок, которые улучшают их характеристики и делают более пригодными для задач, требующих немного больших возможностей и большей универсальности, чем могут обеспечить микросхемы сами по себе. Одним из примеров является питание нагрузки, отделенной от регулятора соединительными проводами со значительным сопротивлением, – например, когда регулятор расположен на некотором удалении от нагрузки.

Высоконадежные встраиваемые источники питания TPI и TXM производства Traco: делаем правильный выбор

Классическим решением проблемы ухудшения стабилизации напряжения нагрузки из-за сопротивления подводящих проводов, конечно же, является четырехпроводное подключение Кельвина, в котором измерительные соединения регулятора выполняются отдельно от силовых проводов, по которым течет ток нагрузки. Уже давно доступны умные схемы, реализующие подключения Кельвина для микросхем регуляторов [1]. Но иногда дополнительные соединения и реализация топологии Кельвина бывают неудобными и чрезмерно затратными. В этой статье описывается альтернатива, в которой они не используются.

Сформировав корректирующее напряжение с помощью отдельного токоизмерительного резистора, разработчики могут исключить дополнительное четырехпроводное подключение Кельвина.
Рисунок 1. Сформировав корректирующее напряжение с помощью отдельного токоизмерительного
резистора, разработчики могут исключить дополнительное четырехпроводное подключение
Кельвина.

Дополнительные измерительные провода могут быть исключены, если необходимое напряжение для коррекции VOUT создается с помощью отдельного токоизмерительного резистора RS1 (Рисунок 1). Резистор RS1 должен иметь примерно такое же сопротивление, что и сопротивления подводящих проводов RS2 и RS3 (обычно от нескольких десятков до сотен миллиом). Фактически, это может быть просто извилистая дорожка на печатной плате. Затем ОУ суммирует часть напряжения, снимаемого с RS1, с выходным напряжением регулятора V1 для получения скорректированного сигнала обратной связи и напряжения питания нагрузки VOUT, остающегося постоянным и независящим от тока нагрузки.

Этот вариант схемы обеспечивает отрицательную обратную связь для регуляторов, в которых используется опорное напряжение, привязанное к общей шине, например, LM2941.
Рисунок 2. Этот вариант схемы обеспечивает отрицательную обратную связь для регуляторов,
в которых используется опорное напряжение, привязанное к общей шине, например, LM2941.

Необходимая полярность компенсирующей обратной связи зависит от типа используемого регулятора. Для регуляторов, поддерживающих постоянную разность напряжений между выходными и регулировочными выводами (например, LM317), требуется положительная обратная связь. Регуляторам, в которых используется опорное напряжение, привязанное к общей шине (например, LM2941), требуется отрицательная обратная связь (Рисунок 2). Но в обоих случаях масштабный коэффициент обратной связи корректируется с использованием одной и той же двухэтапной процедуры:

  • В отсутствие нагрузки (IL = 0) регулировкой RV устанавливается необходимое значение VOUT.
  • При максимальной нагрузке (IL = макс.) регулировкой RS восстанавливается значение VOUT, установленное на первом этапе.
  1. Datasheet Texas Instruments LM2941
  2. Datasheet Texas Instruments LM317K
  3. Datasheet Analog Devices LT1494

ООО «Мегател», ИНН 3666086782, ОГРН 1033600037020

Добавить свое объявление

* заполните обязательные данные

Статистика eFaster:

посетило сегодня 120
сейчас смотрят 24
представлено поставщиков 1575
загружено
позиций
25 067 862