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直流电源的SENSE远端电压补偿技术

更新时间:2024-04-18      点击次数:178

直流电源的SENSE远端电压补偿技术

高精度电源通常采用四线制测量远端输出电压。四线制的输出端包括正、负两个输出端以及两个SENSE端。被测端距离较近时,两SENSE端分别与正、负两输出端短接,无需SENSE端即可进行准确测量。但当被测端距离较远时,由于线损此时无法忽略,因此必须使用四线制测量,将正输出端Vout+与Vs+端同时连接至负载输入正极,将负输出端Vout-与Vs-端同时连接至负载输入负极,通过正极输出远端补偿电阻Rcable+和负极输出远端补偿电阻Rcable-补偿线损造成的压降。


 

  电源感应(SENSE)模式可以补偿导线本身电阻。在普通模式下,电压通过导线直接加载在负载上,从而保持负载电压的稳定。由于负载电流会在连接导线上产生压降,因而实际负载电压应等于电源输出电压减去该压降。Vload=Vout-Vcable;而Vcable=Iload×Rcable在一些输出为低电压、大电流的场合,电源的输出连接导线上形成的压降已不能忽略。如电源设定输出为3.3V/1A,假设输出线的电阻值是0.3欧,就会在导线上形成0.3V的压降,那么实际到达的电压变为3.0V,这足以导致被供电的单元因电压偏低,无法达到正常工作,从而影响到整个测试结果。


  在高精度的测试或者线缆很长的场合,就需要Sense端发挥作用,我们用Sense+和Sense-同样连接到负载的输入端,去补偿线缆Rcable产生的压降(原理其实十分简单)。典型的Sense补偿范围是0.6V至几V以内,最好查看电源产品的使用手册来确定这个补偿范围是否能满足实际应用的要求。中国台湾固纬品牌直流电源的Sense补偿范围统计如下:


 

如果电缆上的电压降超过Sense的补偿范围,也有简单办法解决。

1、可以通过减少电缆的长度 。

2、增加输出电缆导体的尺寸来弥补。

3、屏蔽双绞线来获得最佳的补偿效果,可以减少负载线路阻抗的影响。

4、为了减小由于负载线电感和电容引起的波动,将负载端子并联一个电解电容。

具体参考如下图片所示:


 

在实际操作中,如果使用Sense补偿功能,请各位注意如下几项:

(一)移除取样连接板,避免电源使用本地取样。

(二)连接任何取样线之前必须先关闭电源输出。

(三)使用额定电压大于电源绝缘电压的取样线。

(四)遇到Sense需要设置的电源,还请参考操作说明书进行设置。

(五)输出开启时绝不要连接取样线,否则会导致电击或损坏电源。

  有人会问,那我不使用Sense补偿呢?该如何处理这两个接线端?答案是:可以将Sense+和Sense-分别接到电源输出的Output+和Output-端。

  遇到类似PSB-1000系列产品,开启或关闭前/后面板端子的本地传感功能,一般手动设置。PSB-1000的本地传感为内部接线。

需要参考说明书中正确设置Sense功能,具体参考如下:

Disable 关闭仪器的本地传感功能

Rear 开启后面板端子的本地传感功能

Front 开启前面板端子的本地传感功能

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