Как передать большой ток (2,6 А) при низком напряжении (1,2 В) на большие расстояния?

Я хочу поставить DSP с напряжением 1,2 В. Этот DSP требует тока 2,6 А при полной нагрузке. Минимальное напряжение, основанное на электрических характеристиках этого DSP, составляет 1,16 В, что означает, что максимальное падение напряжения, вызванное плоскостями питания, трассами и разъемами, не должно превышать 40 мВ.

В моем случае мне было очень трудно добиться этого, поскольку расстояние между источником питания и DSP составляет около 8000 мил (~ 20 см), и этот источник питания проходит через два разъема, которые добавляют 100 мОм, поэтому падение составляет 260 мВ (100 м х 2.6а) без учета импеданса в плоскостях. Я нарисовал простую схему для моего случая, показанного на следующем изображении:

Мои вопросы:

• Общая длина всего 20 см? или я должен добавить возврат так, чтобы фактическое расстояние составляло 40 см? ( Намного хуже :( )

• Как я могу решить эту проблему? зная, что расстояние между источником и DSP не может быть меньше 20 см. Должен ли я добавить еще один регулятор рядом с DSP? или лучше генерировать немного большее напряжение, чтобы компенсировать это падение? (есть другие компоненты, требующие питания 1,2 В и находящиеся на разных расстояниях от DSP).

• Как я могу рассчитать полное сопротивление плоскости, показанное на изображении выше как R (плоскость)?

# Редактировать 1:

Что касается пункта 1, хорошо, общее расстояние сейчас, к сожалению, 40 см.

Я подумал о решении уменьшить сопротивление разъемов, которые являются основным фактором высокого сопротивления. Согласно паспорту на разъемы, сопротивление контакта составляет 25 МОм, у меня есть дополнительные свободные контакты, поэтому я буду использовать 8 контактов для передачи 1,2 В, так что теперь делится на 8, но вопрос в том, я Не знаете, если это сопротивление только для штифта или это общее после спаривания? а после сопряжения их следует рассматривать как последовательные или параллельные резисторы?

В общем, пытаться оттолкнуть конечную регулируемую мощность на любое расстояние - не очень хорошая идея. В вашем случае это явно не сработает. Да, обратный путь добавляет к общему сопротивлению, так как он последовательно с нагрузкой. Странно, что у вас есть разъемы в положительном питании, но не в земле. Если это фиксированная установка, то почему бы не припаять провода от одного конца к другому?

Лучший способ справиться с необходимостью распределенной регулируемой мощности, особенно при низком напряжении и больших токах, как у вас, - это распределить более высокое грубо регулируемое напряжение и сделать окончательное строго регулируемое напряжение локально. Это делает две полезные вещи:

1. Падение в распределении более высокого напряжения не будет иметь значения, так как в любом случае будет регулироваться до конечного напряжения. Вы должны убедиться, что напряжение на другом как минимум минимально необходимо для правильной работы регулятора, но этот запас обычно легко встроить.

2. В случае, когда местные регуляторы являются коммутаторами, более высокое напряжение будет иметь меньший ток, что означает, что оно также будет иметь меньшее падение напряжения на расстоянии, с меньшими затратами энергии и тепла, с которыми необходимо бороться.

Так откуда берется ваш источник питания? Возможно, у вас где-то есть повышенное напряжение с понижающим преобразователем. Подайте это более высокое напряжение на расстояние и установите стабилизатор напряжения прямо на DSP. Обратите внимание, что это ослабляет требования к напряжению питания 1,2 В на основной плате. Два меньших регулятора доллара будут по-прежнему дороже, чем один больший, но если оба будут меньше, то это поможет. Он также распределяет тепло от любых потерь, что обычно облегчает работу.

Добавлено в ответ на ваш комментарий:

Если вы действительно не можете поставить локальный регулятор под нагрузку, то следующая лучшая вещь - это возвращение чувствительной линии. Эта линия сообщает, что фактическое напряжение на дальнем конце возвращается к регулятору на главной плате. Это напряжение используется в качестве обратной связи, поэтому напряжение на дальнем конце регулируется. Тогда напряжение на регуляторе будет автоматически повышаться по мере необходимости, чтобы преодолеть падение напряжения на пути к нагрузке. Сенсорная линия не испытывает этих падений напряжения, так как через нее проходит очень мало тока. Это просто сигнал обратной связи по напряжению.

Если заземление также может иметь значительное падение напряжения, то оно становится более сложным. Иногда вы используете две чувствительные линии и по-разному относитесь к ним в источнике питания. Иногда вы предполагаете, что падение напряжения в прямом и обратном направлениях будет примерно одинаковым, и добавьте немного усиления в чувствительную цепь. Иногда вы просто устанавливаете выход источника питания немного выше, чтобы компенсировать номинальное общее падение напряжения, а не пытаетесь вообще активно его регулировать.

Сопротивление соединения для сопряженного штыря и розетки. Если вы используете N из них, тогда сопротивление снижается примерно в N раз.

Вы действительно хотите регулятор рядом с DSP. Если у вас есть два разъема, и они являются основным сопротивлением (как вы говорите, так), то они будут различаться по сопротивлению в зависимости от обстоятельств, возраста, температуры и т. Д. И дают неопределенный результат.

Ясно, что если разъемы добавляют 100 мОм, а у вас 2,6 А, тогда вы получите падение напряжения в 260 мВ. Если 40 мВ является максимально допустимым напряжением, то вы можете добавить бесконечную обратную объединительную плату, и она все равно будет превышать спецификации на 260/40 ~ = 6,5: 1. Вам понадобится как минимум 6,5 параллельных пар контактов, чтобы снизить напряжение только этого разъема до допустимого уровня, а затем иметь дело с остальной цепью и обратным путем. Если значение 50 мОм на самом деле является типичным средним значением, то у вас почти неразрешимая ситуация. Если в обратном канале имеется равное количество соединителей на 50 мОм, то проблема просто становится невозможной.

["Невозможность - ничто!" Если вы делаете определенные спортивные ботинки, но это просто невозможно здесь. ]

Если вы не можете перенести регулятор на DSP, то реальным решением является использование дистанционного зондирования или «Кельвина». То есть, проведите линию измерения напряжения от регулятора к нагрузке, которая не несет ток, и отрегулируйте напряжение питания в соответствии с требованиями. Хотя это легко сделать, вы, очевидно, хотите, чтобы сенсорная цепь НИКОГДА не разомкнута (поскольку напряжение будет расти, чтобы попытаться скомпенсировать), и вам придется иметь дело с шумом и т. Д. В сенсорной цепи. Не сложно, но ...