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06-17
在高端电信应用中，我们经常面临跨大型印刷电路板 (PCB) 供电的挑战。
为了为关键 ASIC 和处理器提供宝贵的空间，电源通常分布在电路板的角落或边缘。
为了补偿电源路径中的电阻降，通常使用远程感测，特别是对于低电压、高电流应用。
如果不小心，负载的动态特性以及电源路径的寄生电阻可能会影响电源的运行。
以下是 3 种避免使用远程电源时出现陷阱的方法： 降低电源路径阻抗：通过利用可用的电源层，可以将直流电压梯度降低到调节容差范围内。
电源层通过减少电源路径上的电阻降来帮助提高 DC 调节精度并提高系统效率。
分离输出电容器：对于动态负载（例如栅极驱动器），在电源和远程负载之间分离输出电容器非常重要。
远程负载的输出电容充当动态负载的旁路电容器。
这减少了来自传输路径的纹波/噪声电流。
它还可以稳定远程检测点的输出电压。
这使得监控和传感电路更加准确和可靠。
高频旁路电容：在本地电源处添加高频旁路电容也有好处。
现代转换器通常配备用于遥感的差分放大器。
两个检测电阻位于远端附近，并通过差分对将负载电压连接回控制器。
如图 1 所示，TPS0 等同步降压控制器具有差分放大器，可补偿由于电源路径阻抗而导致的寄生电阻 Rp 上的压降。
图 1. 调谐到输出的同步降压控制器通过专用差分放大器 DIFFO 补偿寄生电阻 Rp 上的压降。
没有专用的差分放大器，我们仍然可以远程感知我们的电源。
远程检测电阻器将负载电压连接回转换器。
它与参考电压进行比较并调节输出电压。
图 2 显示了一个转换器示例，其中 TPS0 等降压转换器能够远程感测负载并针对任何寄生电阻 Rp 压降调节输出。
图 2：降压转换器通过单个电阻器 Rsns 远程感测负载，并针对任何寄生电阻器 Rp 压降调节输出。
但是，当如图 2 所示施加动态负载时，遥感会拾取动态电压并尝试补偿寄生电阻 Rp 上的压降。
由于控制器传播延迟，这可能导致低频振荡。
它表现为开关波形上的轻微抖动，并导致输出纹波增加。
高频旁路电容C bypass可以轻松解决这种情况。
它滤除高频动态电压，同时保持直流遥感特性。
我使用降压转换器 TPS0 测试了带有 1 uF 旁路电容器的 7V 栅极驱动电源。
TPS0 是一款集成 N 沟道和 P 沟道功率 MOSFET 开关的同步 PWM 转换器。
同步整流用于提高效率并减少外部元件数量。
为了在宽负载电流范围内实现最高效率，转换器在轻负载电流时进入节能脉冲频率调制 (PFM) 模式。
工作频率通常为 1MHz：允许使用更小的电感器和电容器值。
该器件可与 0.8 MHz 至 1.4 MHz 范围内的外部时钟信号同步。
为了实现低噪声运行，转换器可以在纯 PWM 模式下运行。
在关断模式下，电流消耗降至 2μA 以下。
TPS0 采用 16 引脚 (RSA) QFN 封装，工作温度范围约为 40°C 至 °C。
它明显消除了输出电压中的 33 kHz 振荡，并产生低输出纹波，20 mV，稳压电压的 0.3%。
图 3 显示了具有 33 kHz 振荡的原始输出纹波，而图 4 显示了无振荡的低输出纹波。
1 uF 旁路电容器消除了振荡。
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