วิธีการส่งกระแสสูง (2.6A) ด้วยแรงดันไฟฟ้าต่ำ (1.2V) ในระยะไกลได้อย่างไร?

ฉันต้องการจัดหา DSP ที่มี 1.2V DSP นี้ต้องการกระแสไฟฟ้า 2.6 แอมป์ที่โหลดเต็ม แหล่งจ่ายไฟขั้นต่ำตามข้อมูลจำเพาะทางไฟฟ้าของ DSP นี้คือ 1.16V ซึ่งหมายความว่าแรงดันตกสูงสุดที่เกิดจากระนาบพลังงานร่องรอยและคอนเนคเตอร์ไม่ควรเกิน 40 mV

ในกรณีของฉันฉันพบว่ามันยากมากที่จะบรรลุเป้าหมายนี้เนื่องจากระยะห่างระหว่างแหล่งพลังงานกับ DSP อยู่ที่ประมาณ 8000 Mil (~ 20 ซม.) และแหล่งจ่ายนี้ผ่านสองคอนเน็กเตอร์ที่เพิ่ม 100 mOhms ดังนั้นการปล่อย 260 mV (100m x 2.6A) โดยไม่นับรวมอิมพีแดนซ์ของเครื่องบิน ฉันวาดแผนผังง่าย ๆ สำหรับเคสของฉันที่แสดงในภาพถัดไป:

คำถามของฉันคือ:

• ระยะทางรวมเพียง 20 ซม. หรือไม่ หรือฉันควรเพิ่มผลตอบแทนเพื่อให้ระยะทางจริงคือ 40 ซม. ( ที่เลวร้ายมาก :( )

• ฉันจะแก้ปัญหานี้ได้อย่างไร รู้ว่าระยะห่างระหว่างต้นทางและ DSP ต้องไม่น้อยกว่า 20 ซม. ฉันควรเพิ่มตัวควบคุมอื่นข้าง DSP หรือไม่ หรือมันจะดีกว่าที่จะสร้างแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อยเพื่อชดเชยการลดลงนี้? (มีส่วนประกอบอื่น ๆ ที่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่าย 1.2V และอยู่ในระยะทางที่แตกต่างจาก DSP)

• ฉันจะคำนวณสมรรถภาพอิมพีแดนซ์ของเครื่องบินที่แสดงในภาพด้านบนเป็น R (Plane) ได้อย่างไร?

# แก้ไข 1:

เกี่ยวกับจุดที่ 1 โอเคระยะทางทั้งหมดในตอนนี้น่าเสียดายที่ 40 ซม.

ฉันคิดวิธีแก้ปัญหาเพื่อลดความต้านทานตัวเชื่อมต่อซึ่งเป็นปัจจัยหลักของความต้านทานสูง แผ่นข้อมูลตัวเชื่อมต่อความต้านทานของพินคือ 25 mOhms ฉันมีพินฟรีเป็นพิเศษดังนั้นฉันจะใช้ 8 พินเพื่อส่ง 1.2V ดังนั้นตอนนี้หารด้วย 8 แต่คำถามตอนนี้คือฉันไม่ ไม่ทราบว่าความต้านทานนี้มีไว้สำหรับพินเท่านั้นหรือเป็นผลรวมหลังจากการผสมพันธุ์? และหลังจากการผสมพันธุ์พวกมันควรจะได้รับการปฏิบัติในลักษณะของตัวต้านทานแบบอนุกรม

โดยทั่วไปแล้วการพยายามผลักดันพลังงานที่มีการควบคุมขั้นสุดท้ายระยะทางใด ๆ ไม่ใช่ความคิดที่ดี ในกรณีของคุณมันจะไม่ทำงานอย่างชัดเจน ใช่เส้นทางกลับเพิ่มความต้านทานรวมเนื่องจากอยู่ในอนุกรมกับโหลด มันแปลกที่คุณมีตัวเชื่อมต่อในแหล่งจ่ายไฟบวก แต่ไม่ได้อยู่ในพื้นดิน หากเป็นการติดตั้งแบบคงที่ทำไมไม่บัดกรีสายจากปลายด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง

วิธีที่ดีกว่าในการจัดการกับความต้องการพลังงานที่มีการควบคุมแบบกระจายโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่แรงดันต่ำและกระแสสูงตามที่คุณมีคือการกระจายแรงดันไฟฟ้าที่มีการควบคุมอย่างคร่าวๆให้สูงขึ้น สิ่งนี้มีประโยชน์สองประการ:

1. การลดลงของการกระจายแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นจะไม่สำคัญเนื่องจากจะถูกควบคุมต่อไปกับแรงดันไฟฟ้าสุดท้าย คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าที่อื่น ๆ เป็นอย่างน้อยขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการควบคุมที่จะทำงานอย่างถูกต้อง แต่ headroom นั้นมักจะง่ายต่อการสร้าง

2. ในกรณีที่หน่วยงานกำกับดูแลในท้องถิ่นเป็นสวิตช์แรงดันสูงจะมีกระแสไฟฟ้าน้อยกว่าซึ่งหมายความว่ามันจะมีแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตามระยะทางด้วยพลังงานที่สูญเปล่าและความร้อนที่ต้องจัดการ

แหล่งจ่าย 1.2V ของคุณมาจากไหน คุณอาจมีแรงดันสูงขึ้นด้วยตัวแปลงบั๊กที่อื่น ส่งแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นไปตามระยะทางและวางตัวควบคุมเจ้าชู้ไว้ที่ DSP โปรดทราบว่าสิ่งนี้ช่วยลดความต้องการของแหล่งจ่ายไฟ 1.2V บนกระดานหลัก เร็กกูเลเตอร์ขนาดเล็กสองตัวจะยังคงมีราคาแพงกว่าตัวควบคุมขนาดใหญ่กว่าหนึ่งตัว นอกจากนี้ยังกระจายความร้อนจากการสูญเสียใด ๆ ซึ่งมักจะทำให้ง่ายต่อการจัดการ

เพิ่มการตอบสนองต่อความคิดเห็นของคุณ:

หากคุณไม่สามารถวางเครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าในท้องถิ่นได้จริง ๆ สิ่งที่ดีที่สุดถัดไปคือการให้สายรับความรู้สึกกลับมา บรรทัดนี้รายงานว่าแรงดันไฟฟ้าจริงที่ปลายสุดไกลกลับไปยังตัวควบคุมบนกระดานหลัก แรงดันไฟฟ้านี้ใช้เป็นคำติชมเพื่อให้แรงดันที่อยู่ไกลสุดคือสิ่งที่ถูกควบคุม แรงดันไฟฟ้าที่เครื่องควบคุมจะสูงขึ้นโดยอัตโนมัติตามที่จำเป็นเพื่อเอาชนะแรงดันไฟฟ้าตกทางไปยังโหลด เส้นความรู้สึกไม่ได้สัมผัสกับแรงดันไฟฟ้าตกเนื่องจากมีกระแสไหลผ่านได้น้อยมาก มันเป็นเพียงสัญญาณตอบรับแรงดันไฟฟ้า

หากการเชื่อมต่อภาคพื้นดินยังมีแรงดันไฟฟ้าตกอย่างมีนัยสำคัญก็จะยิ่งยุ่งยาก บางครั้งคุณใช้เส้นความรู้สึกสองเส้นและปฏิบัติกับแหล่งจ่ายไฟที่แตกต่างกัน บางครั้งคุณคิดว่าแรงดันตกไปข้างหน้าและข้างหลังจะเท่ากันและเพิ่มอัตราขยายเล็กน้อยในวงจรความรู้สึก บางครั้งคุณเพียงแค่ตั้งค่าเอาต์พุตของแหล่งจ่ายสูงขึ้นเล็กน้อยเพื่อชดเชยแรงดันตกคร่อมรวมเล็กน้อยและไม่พยายามควบคุมรอบ ๆ เลย

ความต้านทานการเชื่อมต่อสำหรับพินและซ็อกเก็ตแต่งงานแล้ว หากคุณใช้ N ของพวกเขาแล้วความต้านทานลดลงโดยปัจจัยเกี่ยวกับ N

คุณต้องการให้เร็กกูเลเตอร์ใกล้กับ DSP หากคุณมีคอนเน็กเตอร์สองตัวและพวกเขาเป็นตัวต้านทานหลัก (อย่างที่คุณบอกว่าเป็นกรณี) พวกเขาจะมีความต้านทานแตกต่างกันไปตามสถานการณ์อายุอุณหภูมิและอื่น ๆ และให้ผลลัพธ์ที่ไม่แน่นอน

เห็นได้ชัดว่าถ้าตัวเชื่อมต่อเพิ่ม 100 milliohm และคุณมี 2.6A คุณจะได้รับ 260 milliVolt drop หาก 40 mV เป็นแรงดันไฟฟ้าที่ยอมรับได้สูงสุดจากนั้นคุณสามารถเพิ่ม backplane กลับไม่สิ้นสุดและยังคงเกิน spec 260/40 ~ = 6.5: 1 คุณจะต้องมีอย่างน้อย 6.5 พินคู่ขนานเพื่อลดแรงดันที่ขั้วต่อเท่านั้นให้อยู่ในระดับที่อนุญาตจากนั้นจึงมีส่วนที่เหลือของวงจรและเส้นทางย้อนกลับเพื่อจัดการกับ หากค่า 50 milliohm ที่จริงแล้วเป็นค่าเฉลี่ยโดยทั่วไปแล้วคุณมีสถานการณ์ที่ดื้อดึงเกือบ หากมีจำนวนตัวเชื่อมต่อเท่ากับ 50 miliohm ในเส้นทางย้อนกลับจากนั้นปัญหาจะกลายเป็นไปไม่ได้

["เป็นไปไม่ได้ไม่มีอะไร!" ถ้าคุณทำรองเท้ากีฬา แต่เป็นไปไม่ได้ที่นี่ ]

หากคุณไม่สามารถนำตัวควบคุมไปยัง DSP ได้วิธีแก้ปัญหาที่ใช้การได้คือใช้การตรวจจับระยะไกลหรือ "เคลวิน" นั่นคือการเรียกใช้สายการรับรู้แรงดันไฟฟ้าจากเครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าไปยังโหลดที่ไม่มีกระแสไฟฟ้าและปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสม ขณะนี้เป็นเรื่องง่ายที่จะทำคุณต้องการให้วงจรความรู้สึกไม่เคยไปเปิดวงจร (เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเพื่อพยายามชดเชย) และคุณต้องจัดการกับเสียงรบกวน ฯลฯ ในวงจรความรู้สึก ไม่ยาก แต่ ...