基于電流采樣運放的DCDC電源輸出線損補償電路的詳細推導計算

當DCDC電源輸出需要經(jīng)過一根長線纜才能到達負載時，由于線纜的阻抗產(chǎn)生壓降，會導致負載端電壓小于實際DCDC輸出電壓。為保證負載端電壓在不同的負載電流下，維持我們希望的固定值，我們可以實時采集負載電流，并根據(jù)導線負載，動態(tài)提高DCDC電源的輸出電壓，補償線纜的壓降，使得負載端的電壓保持不變。

本文以LMR14030和INA213為例，給出了線損補償?shù)脑敿毻茖?。當客戶需要更改電路器件（例如使用不同的DCDC或電流采樣運放）或更改電路參數(shù)（例如要求不同的輸出電壓）時，也可以利用本文的公式，快速計算確定電路中的其他參數(shù)。

在下面例子中，只要確定DCDC、電流采樣運放以及負載端所需的電壓后，通過最后的式(7)和式(8)即可計算出相關(guān)電阻值。

參數(shù)說明：

VOUT，為LMR14030的輸出電壓。

VFB = 0.75V，為DCDC電源的FB引腳電壓。

IOUT，為USB輸出電流。

VUSB = 5V，為經(jīng)過USB線纜后到中控面板USB插座上的電壓。

VINA，為INA213的輸出電壓。

，為INA213的REF引腳上電壓。

GINA = 50，為INA213的增益。

RSENSE = 0.01Ω，為電流采樣電阻。

RDS(on) = 0.073Ω，為TPS2546內(nèi)部開關(guān)限流MOSFET的導通阻抗。如果電路中沒有TPS2546，可忽略此項。

RCABLE，為USB線纜中5V線和GND線的電阻總和。

從原理圖可得下式：

(1)

(2)

(3)

從式(1)，(2)，(3)可得：

(4)

線損補償?shù)脑O計目標是：不論IOUT為何值，VUSB都必須保持為5V。所以由式(4)可得：

(5)

(6)

代入相關(guān)參數(shù)可得

(7)

(8)

先選定R1，R2，R3的其中一個值，即可通過式(7)和式(8)計算另外兩個值。

審核編輯：郭婷