許多年前，我參與了一個項目，在該項目中，主直流電源（一個標準的開放式框架單元）需要以大約 20 A 的電流向機箱相對偏遠的部分提供 5 V 電壓。由于用作電源路徑一部分的 PC 板中的 IR 壓降引起的問題（軌道太薄，使用 1 盎司銅而不是 2 盎司），負載電壓僅為 4.5 V 左右，而規(guī)范稱為對于 5 V ±200 mV。結果，設計的性能不穩(wěn)定且不一致，尤其是在啟動時。

該怎么辦？在一次快速會議上，我們查看了選項。從工程設計的角度來看，第一個是最簡單的：只需增加標稱供應輸出（為此對供應進行了微調）以補償預期的下降。盡管這似乎是一個簡單的修復，但生產(chǎn)人員不喜歡手動調整組裝中的每個單元的想法，維修人員也不喜歡如果他們不得不更換一個必須做同樣的事情現(xiàn)場供應（這在現(xiàn)實中很容易被忽視）。因此，從工程的角度來看，看似簡單的解決方法被拒絕了，并且有充分的理由。

然后有人想出了另一個主意：為什么不使用電源內置的遙感功能呢？在遠程感應布置中，有兩條電源線和兩條來自電源的感應線，全部連接在負載上。使用這種方案，電源會檢測負載本身而不是其輸出端子的實際電壓，并自行調整以保持負載上的所需電壓，而不管沿途有任何 IR 下降。當您需要準確評估電阻器上的電流以及其他測試和測量場景時，它是開爾文傳感的一種變體。

這似乎很簡單，唯一的“成本”是負載和電源之間的兩條相對細的電線（它們承載的電流可以忽略不計，與實際的電源電纜不同）。有了這個添加，制造就可以了，現(xiàn)場維修也是如此。我們懷著高度的樂觀假設，我們的問題很快就會過去，我們可以繼續(xù)前進。

但他們還沒有結束。是的，負載上的直流電壓似乎是正確的，但直流電源軌也很嘈雜，甚至經(jīng)常發(fā)生振蕩。我們剛剛使用了我們最好的想法，但看起來并不好。下一步是“咨詢”來自另一個項目團隊的知識淵博的電源子系統(tǒng)/模擬工程師。

這就是現(xiàn)實世界中的經(jīng)驗得到回報的地方。他甚至沒有看電路、系統(tǒng)或示波器，就說問題很可能是感應線路中的噪聲拾取。然后他畫了一個簡單的草圖，它表明電源實際上只是一個特殊的閉環(huán)負反饋放大器，旨在以固定電壓值提供可變電流，類似于圖 1。將輸出與參考相匹配通常體積很小且完全位于電源內部，因此相對不受噪聲拾取的影響。

      電源是具有閉環(huán)負反饋布置的專用放大器；反饋回路的路徑和特性會對功率放大功能的性能產(chǎn)生不利影響。

但是，當您使用遙感時，您會將環(huán)路擴展到更廣泛的環(huán)境中，在那里它可以拾取噪聲（并且作為環(huán)路，它是一個不錯的“天線”），并且您還會在路徑上增加更多的電抗?，F(xiàn)在，它處于略微穩(wěn)定的狀態(tài)。因此，本應將 IR 壓降的影響降至最低的遙感正在這樣做，但也引發(fā)了各種問題。

現(xiàn)在問題轉變了：如何處理這種噪音和振蕩？顯而易見的解決方案是在遙感導線上添加一些過濾器，以衰減噪聲拾取，并可能切換到屏蔽線。但這一切都非常微不足道，因為取決于噪聲，什么會起作用并且始終如一地起作用，并且在遙感環(huán)路中添加濾波會對環(huán)路動態(tài)產(chǎn)生其他影響。

最后，我們做了我們應該做的事情：最小化 IR drop 本身。我們添加了一些 PC 板支架式母線（幸運的是，邊緣周圍有空間）并且還在電源和系統(tǒng)的較遠部分之間添加了一些中等規(guī)格的電線，而不是依賴于 PCB 軌道單獨作為物理直流導軌。IR 壓降大幅下降，而 DC 導軌干凈穩(wěn)定，一切正常。

但教訓很清楚：以最好的意圖提供的功能（這里是供應商的遙感）在某些情況下也可能適得其反，特別是如果在沒有仔細考慮后果的情況下應用。這實際上是第二課。首先是進行一些基本的 IR-drop 計算，然后添加一些余量作為系統(tǒng)規(guī)劃的一部分。（這些計算并不難。）如果 IR 壓降使您的設計處于“灰色地帶”或更糟，請使用更寬的 PC 板走線、更厚的銅、匯流條、分立線——在標稱電壓，同時考慮到電源有自己的輸出容差。

畢竟，穩(wěn)定的、范圍內的電源軌是一致、可靠性能的基礎，而“不穩(wěn)定”的電源軌可能會導致各種神秘的、間歇性的、難以調試的電路行為。只是假設如果出現(xiàn)問題，您可以依靠方便的功能（例如遙感）來處理事情是“臨時”工程，并且可以使事情變得更糟而不是更好。

你有沒有使用過一個方便的、合法的“解決方案”，但實際上產(chǎn)生了與預期相反的效果？