Kompenzace úbytku napětí na napájecích kabelech pomocí „Remote Sense“
Většina moderních spínaných napájecích zdrojů středního a vyššího výkonu a některé DC-DC měniče obsahují připojovací body „Remote Sense“ (+Sense a –Sense), které se používají k regulaci výstupního napětí zdroje při zátěži. Vzhledem k tomu, že výstupní kabely, které propojují výstup napájecího zdroje s jeho zátěží mají určitý odpor, s rostoucím proudem se bude zvyšovat i pokles napětí na kabelech (I x R = úbytek napětí). Protože je nejlepší regulovat napětí přímo na zátěži, je vhodné aktuální napětí dálkově snímat pomocí dvou vodičů a tím tyto nežádoucí poklesy napětí kompenzovat (obr. 1).
Obr. 1. Napájecí zdroj se zkroucenými vodiči „Remote Sense“ připojenými k zátěži.
Typické použití „Remote Sense“
Většina obvodů Remote Sense je schopna kompenzovat poklesy napětí na výstupních kabelech v rozsahu od 0,25 V do 0,75 V, je však nutné pro jistotu tento rozsah ověřit. Pokud pokles napětí na výstupních kabelech překročí kompenzační rozsah obvodů dálkového snímání, napětí na zátěži již nebude regulováno. Tento problém lze napravit buď snížením délky výstupních kabelů, nebo zvětšením velikosti (větší průřez drátu) výstupního kabelu, aby se snížil nadměrný pokles napětí. Pokles napětí na výstupních kabelech by měl být minimalizován, protože je to plýtvání energií, například při pouhém 0,5 V poklesu kabelu se zátěží 10 A je ztrátový výkon 5 W v každém kabelu nebo 10 W celkem.
Funkce dálkového snímání automaticky zvyšuje výstupní napětí na výstupních svorkách zdroje, aby se kompenzoval případný nežádoucí pokles napětí ve výstupních kabelech při velkých zatěžovacích proudech. Podobně funkce dálkového snímání snižuje výstupní napětí zdroje, když se sníží požadovaný proud zátěže. V některých aplikacích musí být výstup napájecího zdroje nastaven uživatelem na napětí vyšší, než je jeho nominální hodnota (např. nominální 5 V, upraveno na 5,5 V). Při měření napětí na zátěži vždy upravte výstup napájecího zdroje. Kromě toho je třeba dbát na to, aby při plném zatížení funkce dálkového snímání nezvýšila Vout na vyšší napětí, které by mohlo překročit nastavenou hodnotu OVP (Overvoltage Protection) a vypnout napájení.
Vedením dálkového senzoru protéká nepatrný proud, takže lze použít tenké vodiče. Je však třeba zajistit, aby tyto vodiče nezachytily vyzařovaný šum, a to buď zkroucením vodičů +Sense a –Sense a příp. stíněním vodičů před vlivy signálů z okolí (obr. 1). Doporučuje se použít různé barevné snímací vodiče (např. černý a červený), aby po jejich zkroucení bylo snadné určit, který vodič je +Sense a –Sense.
Situaci znázorňuje obr. 2, což je zjednodušené schéma obvodů dálkového snímání napájecího zdroje. Je důležité dodržet správnou polaritu, to znamená, že vodič +Sense by se měl připojit k zátěži poblíž připojení +Vload a vodič –Sense by se měl připojit k zátěži poblíž připojení –Vload. Pokud dojde omylem k překřížení vodičů dálkového snímání, proud bude protékat vodiči +Sense a –Sense a spálí vnitřní rezistory Rs (bývají 10 až 100 ohmů/0,5 W).
Obr. 2. Zjednodušené schéma obvodu dálkového snímání
s externím výstupem a vodiči snímání.
Pokud je instalován spínač nebo pojistka v sérii s jedním nebo oběma výstupními vodiči, může to způsobit vážný problém, pokud vedení dálkového snímání zůstanou připojena k zátěži, protože pokud se rozpojí výstupní kabelový spínač nebo pojistka, proud bude protékat snímacími vedeními a způsobí zničení vnitřních odporů Rs. Podobné problémy může způsobit ladění systému například tam, kde jsou napájecí a snímací kabely umístěny na samostatných konektorech a v případě chyby se odpojí pouze konektor napájecího kabelu.
V některých aplikacích nemusí být vzdálené snímání nutné. V těchto případech by vstupy dálkového snímání neměly zůstat otevřené, místo toho je nutné použít konfiguraci místního snímání (obr. 3). Vstupy +Sense a –Sense by měly být připojeny buď k jejich odpovídajícím terminálům místního snímání (LS), které jsou k dispozici na mnoha napájecích zdrojích, nebo připojeny k odpovídajícím terminálům +Vout a –Vout. Většina napájecích zdrojů je dodávána s těmito propojkami „Local Sense“ nainstalovanými na napájecím zdroji (viz fotografie níže).
Obr. 3. Schéma napájení s nainstalovanými propojkami „Local Sense“.
Obr. 4. Fotografie zdroje napájení s připojenými vodiči místního snímání
(viz červený a černý propojovací kabel).
k výstupním šroubovým svorkám s kovovými propojkami.
