¿Cómo transmitir alta corriente (2.6A) con bajo voltaje (1.2V) a larga distancia?

Quiero suministrar un DSP con 1.2V. Este DSP necesita 2,6 amperios de corriente a plena carga. El suministro mínimo basado en las especificaciones eléctricas de este DSP es 1.16V, lo que significa que la caída de voltaje máxima causada por los planos de energía, trazas y conectores no debe exceder los 40 mV.

En mi caso, me resultó muy difícil lograr esto, ya que la distancia entre la fuente de alimentación y el DSP es de aproximadamente 8000 Mil (~ 20 cm) y este suministro pasa por dos conectores que agregan 100 mOhms, por lo que la caída es de 260 mV (100m x 2.6A) sin contar en planos la impedancia. Dibujé un esquema simple para mi caso que se muestra en la siguiente imagen:

Mis preguntas son:

• ¿La distancia total es de solo 20 cm? ¿o debo agregar el retorno para que la distancia real sea de 40 cm? ( Mucho peor :( )

• ¿Cómo puedo resolver este problema? sabiendo que la distancia entre la fuente y el DSP no puede ser inferior a 20 cm. ¿Debo agregar otro regulador al lado del DSP? ¿O es mejor generar un voltaje ligeramente mayor para compensar esta caída? (hay otros componentes que necesitan un suministro de 1.2V y están a diferentes distancias del DSP).

• ¿Cómo puedo calcular la impedancia del plano, que se muestra en la imagen de arriba como R (Plano)?

# Editar 1:

Con respecto al punto 1, ok, la distancia total ahora es lamentablemente de 40 cm.

Pensé en una solución para reducir la resistencia de los conectores, que son el principal factor de alta resistencia. Según la hoja de datos de los conectores, la resistencia del pin es de 25 mOhms, tengo pines libres adicionales, así que usaré 8 pines para transmitir el 1.2V para que ahora se divida por 8, pero la pregunta ahora es: no ¿No sé si esta resistencia es solo para el pasador o es el total después del apareamiento? y después del apareamiento, ¿deberían tratarse como resistencias en serie o paralelas?

En general, tratar de impulsar la potencia regulada final a cualquier distancia no es una buena idea. En su caso, claramente no funcionará. Sí, la ruta de retorno se suma a la resistencia total ya que está en serie con la carga. Es extraño que tenga conectores en el suministro positivo pero no en el suelo. Si se trata de una instalación fija, ¿por qué no soldar los cables de un extremo al otro?

Una mejor manera de lidiar con la necesidad de una potencia regulada distribuida, especialmente a baja tensión y altas corrientes como la que tiene, es distribuir una tensión regulada más alta y hacer que la tensión final esté estrictamente regulada localmente. Esto hace dos cosas útiles:

1. La caída en la distribución del voltaje más alto no importará ya que de todos modos se regulará al voltaje final. Debe asegurarse de que el voltaje en el otro sea al menos el mínimo requerido para que ese regulador funcione correctamente, pero ese margen es generalmente fácil de construir.

2. En el caso de que los reguladores locales sean conmutadores, el voltaje más alto tendrá menos corriente, lo que significa que también tendrá menos caída de voltaje a lo largo de la distancia, con menos energía desperdiciada y calor que debe ser tratado.

Entonces, ¿de dónde viene su suministro de 1.2V? Probablemente tenga un voltaje más alto con un convertidor buck en alguna parte. Envíe ese voltaje más alto a lo largo de la distancia y coloque un regulador de inversión justo en el DSP. Tenga en cuenta que esto relaja los requisitos del suministro de 1.2V en la placa principal. Dos reguladores de dinero más pequeños seguirán siendo más caros que uno más grande, pero permitir que ambos sean más pequeños ayudará un poco. También distribuye el calor de cualquier pérdida, lo que generalmente hace que sea más fácil tratarlo.

Agregado en respuesta a tu comentario:

Si realmente no puede poner un regulador local por la carga, entonces lo mejor es tener una línea de detección que regrese. Esta línea informa que el voltaje real en el extremo más alejado vuelve al regulador en la placa principal. Este voltaje se usa como retroalimentación para que el voltaje en el extremo más alejado sea el que está regulado. El voltaje en el regulador será automáticamente mayor según sea necesario para superar la caída de voltaje en el camino hacia la carga. La línea de detección no experimenta estas caídas de voltaje ya que tiene muy poca corriente que fluye a través de ella. Es solo una señal de retroalimentación de voltaje.

Si la conexión a tierra también puede tener una caída de voltaje significativa, entonces se vuelve más difícil. En ocasiones, utiliza dos líneas de detección y las trata de forma diferencial en la fuente de alimentación. A veces asume que las caídas de voltaje hacia adelante y hacia atrás serán casi iguales y agrega un poco de ganancia en el circuito de detección. A veces, simplemente configura la salida de la fuente un poco más alta para compensar la caída de voltaje total nominal y no trata de regular activamente alrededor de ella.

La resistencia de conexión es para clavija y enchufe acoplados. Si usa N de ellos, la resistencia disminuye en un factor ACERCA DE N.

Realmente quieres el regulador cerca del DSP. Si tiene dos conectores y son la resistencia principal (como usted dice es el caso), la resistencia variará según las circunstancias, la edad, la temperatura y más, y dará un resultado incierto.

Claramente, si los conectores agregan 100 miliohmios y tienes 2.6A, entonces obtienes una caída de 260 milivoltios. SI 40 mV es el voltaje máximo tolerable, entonces puede agregar una placa posterior de retorno infinito y todavía superará las especificaciones en 260/40 ~ = 6.5: 1. Necesitaría al menos 6.5 pares de pines paralelos para reducir el voltaje de ese conector solo a un nivel permitido y luego tener que lidiar con el resto del circuito y la ruta de retorno. SI el valor de 50 miliohm es de hecho un valor promedio típico, entonces tiene una situación casi insoluble. Si hay un número igual de conector a 50 miliohmios en la ruta de retorno, entonces el problema simplemente se vuelve imposible.

["¡Nada es imposible!" si haces ciertos zapatos deportivos, pero es simplemente imposible aquí. ]

Si no puede llevar el regulador al DSP, entonces una solución viable es usar sensores remotos o "Kelvin". es decir, ejecute una línea de detección de voltaje desde el regulador hasta la carga que no transporta corriente y ajuste el voltaje de alimentación según convenga. Si bien esto es simple de hacer, obviamente desea que el circuito de detección NUNCA pase a circuito abierto (ya que el voltaje aumentará para intentar compensarlo) y debe lidiar con el ruido, etc. en el circuito de detección. No es difícil, pero ...