原创 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：

    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。