电源提示：如何远程感应我们的电源

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。为了给关键的 ASIC 和处理器提供宝贵的空间，电源通常被分配到电路板的角落或边缘。为了补偿电源路径的电阻下降，通常使用远程感应——特别是对于低压、大电流应用。负载的动态特性，加上电源路径的寄生电阻，可能会影响电源的运行，如果不注意的话。以下是使用远程电源时避免陷阱的 3 种方法：

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。电源平面有助于提高 DC 调节精度，并通过降低电源路径上的电阻降来提高系统效率。

分割输出电容：对于动态负载(例如栅极驱动器)来说，在电源和远程负载之间分割输出电容非常重要。远程负载的输出电容充当动态负载的旁路电容。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。这使得监测和传感电路更加准确和可靠。

高频旁路电容：在本地电源处加一个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。两个感应电阻器位于远端附近，通过差分对将负载电压连接回控制器。如图 1 所示，TPS40400等同步降压控制器具有一个差分放大器，可补偿由于电源路径阻抗而导致的寄生电阻 Rp 上的电压降。

图 1. 调整为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。

如果没有专用的差分放大器，我们仍然可以远程感应我们的电源。一个远程检测电阻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给出了一个示例转换器，其中TPS62110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。

然而，当施加如图 2所示的动态负载时，远程感应会拾取动态电压并尝试补偿寄生电阻 Rp 上的电压降。由于控制器传播延迟，这可能会导致低频振荡。它表现为开关波形上的轻微抖动，并导致输出端纹波升高。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TPS62110测试了一个带有 1 uF 旁路电容器的 7V 栅极驱动电源。

TPS62110是一款同步PWM转换器，集成了N沟道和P沟道功率MOSFET开关。同步整流用于提高效率和减少外部元件数量。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下进入节电脉冲频率调制(PFM)模式。工作频率通常为1MHz：允许使用较小的电感和电容值。该设备可与0.8 MHz至1.4 MHz范围内的外部时钟信号同步。对于低噪声运行，转换器可在仅PWM模式下运行。在关机模式下，电流消耗降至2μA以下。TPS62110采用16-pin(RSA)QFN封装，可在约40℃至125℃的自由空气温度范围内工作。

它清楚地消除了输出电压中的 33 kHz 振荡，并产生低输出纹波，20 mV，0.3% 的稳压电压。图 3显示了具有 33 kHz 振荡的原始输出纹波，而图 4显示了没有振荡的低输出纹波。振荡由 1 uF 旁路电容消除。

图 3：显示 33 kHz 振荡的原始输出纹波

图 4：1 uF 旁路电容消除了低输出纹波的振荡