眾所周知，電流流經(jīng)傳輸導(dǎo)線時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓降，而傳輸導(dǎo)線上的電壓降常常被忽視。比如，線徑為1mm²、長(zhǎng)度約50米的銅導(dǎo)線的電阻就接近1歐姆，如果其中流過(guò)10A的電流，導(dǎo)線上的電壓降就會(huì)達(dá)到10V。而負(fù)載所需的電流幾乎都不是恒定的，比如，電機(jī)或者具有較大輸入電容的負(fù)載起動(dòng)時(shí)所需的短時(shí)峰值電流可能引起更大幅的電壓暫降。而一般的電氣元件都不能耐受如此寬范圍的輸入電壓波動(dòng)，出現(xiàn)重新起動(dòng)、復(fù)位或功能失常等故障現(xiàn)象。

    用戶在選定導(dǎo)線線徑時(shí)，往往會(huì)參考導(dǎo)線廠商提供的數(shù)據(jù)，根據(jù)導(dǎo)線中預(yù)計(jì)流過(guò)的持續(xù)電流值來(lái)選定導(dǎo)線的線徑。而大多數(shù)導(dǎo)線廠商提供的“線徑電流對(duì)照表”是根據(jù)導(dǎo)線的散熱情況，標(biāo)定不致引起導(dǎo)線溫度高于某一危險(xiǎn)限值時(shí)的最大允許持續(xù)電流值。按照這種方法計(jì)算的結(jié)果往往是選定了偏小的線徑。

    比如，需要為30m所需導(dǎo)線長(zhǎng)為60m)外的顯示屏供電，顯示屏所需電流為4A。按照“線徑電流對(duì)照表”，0.75mm²線徑的導(dǎo)線似乎足夠了。而事實(shí)上，長(zhǎng)度60m、線徑0.75mm²的導(dǎo)線上流過(guò)4A電流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生6.75V的電壓降(圖1所示為直徑1mm²的導(dǎo)線線長(zhǎng)與壓降關(guān)系曲線，依此可方便計(jì)算出4A電流流過(guò)60m的0.75mm²線徑時(shí)的壓降),這意味著從電源輸出的24V電壓到達(dá)導(dǎo)線末端的顯示屏?xí)r會(huì)在17.25V­-24V之間隨著電流 4V-0A 而波動(dòng)，顯然，這對(duì)于像顯示屏這樣的負(fù)載來(lái)說(shuō)是無(wú)法承受的。

分布式供電無(wú)法實(shí)現(xiàn)
　　一種可行的解決方案是，盡量縮短低壓直流傳輸導(dǎo)線的長(zhǎng)度，將交流/直流電源設(shè)置在負(fù)載附近。 但這需要改變整個(gè)系統(tǒng)的供電方式，由“集中供電”改為“分布供電”，需要安排更多的交流“取電 點(diǎn)”，或者采用長(zhǎng)距離的 230Vac 或 400Vac 交流傳輸線。在很多應(yīng)用中，考慮到低壓安全要求或系統(tǒng) 設(shè)計(jì)要求等，無(wú)法實(shí)行這種方案。

普通的直流/直流轉(zhuǎn)換器方案
另一個(gè)可行的解決方案是在長(zhǎng)距離低壓直流導(dǎo)線末端串入一臺(tái)直流/直流轉(zhuǎn)換器，作為“電壓補(bǔ)償 器”，以補(bǔ)償導(dǎo)線上的壓降引起的電壓波動(dòng)。并不是所有的直流/直流轉(zhuǎn)換器都適用于此類應(yīng)用，非常 重要的是，
1) 直流/直流轉(zhuǎn)換器要有較寬的輸入電壓范圍，允許的輸入低電壓要很低。
2) 直流/直流轉(zhuǎn)換器自身不能有過(guò)高的輸入(起動(dòng)) 電流需求。

PULS 普爾世的電壓補(bǔ)償器 CD5.241-L1
　　PULS 普爾世在開(kāi)發(fā)電壓補(bǔ)償器“CD5.241-L1 ”時(shí)，認(rèn)真考慮了這些應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)了 14-35Vdc的寬輸入電壓范圍，和主動(dòng)式浪涌電流抑制以及“軟”起動(dòng)功能以避免普通直流/直流轉(zhuǎn)換器起動(dòng)時(shí)的 輸入峰值電流?？梢韵率鰬?yīng)用為例來(lái)說(shuō)明它的特性。
　　在長(zhǎng)距離低壓直流傳輸導(dǎo)線末端有一個(gè)電氣元件，它的輸入側(cè)內(nèi)置較大的電容器，起動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生 較高的短時(shí)充電電流，而所需持續(xù)電流為 1.5A。由于所需持續(xù)電流值較小，用戶可能會(huì)根據(jù)“線徑電流對(duì)照表”選擇較細(xì)的導(dǎo)線，很容易出現(xiàn)電氣元件無(wú)法正常起動(dòng)。此時(shí)，若在負(fù)載前串入額定 5A 的普通的直流/直流轉(zhuǎn)換器來(lái)補(bǔ)償電壓降，在起動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)如下情況：
　　直流/直流轉(zhuǎn)換器會(huì)用其最高允許的輸出電流(一般為 6.5A)來(lái)為該電氣元件中的輸入電容器充電。 同時(shí)，直流/直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的電解電容器也要被充電。這就造成直流/直流轉(zhuǎn)換器輸入端出現(xiàn)很高的電 流。結(jié)果是，與沒(méi)有串入直流/直流轉(zhuǎn)換器時(shí)相同，不斷出現(xiàn)重起動(dòng)，或者無(wú)法起動(dòng)。
　　PULS 普爾世的 CD5.241-L1 很好地解決了這些問(wèn)題。在輸入電壓出現(xiàn)后，輸出電流會(huì)緩慢上升到 最高值，這樣輸出端的負(fù)載或電容器就會(huì)被“溫柔”地充電。當(dāng)然，這種“軟”起動(dòng)時(shí)間會(huì)長(zhǎng)一些， 但是這種方式有效地避免了起動(dòng)過(guò)程中的大電流。

圖2 ：CD5.241-L1 的軟啟動(dòng)，無(wú)輸入浪涌電流(24V/5A 持續(xù)輸出時(shí))

圖3：CD5.241-L1 的“軟”啟動(dòng)時(shí)輸入電流與輸出電壓( 圖2 中部分放大)

　　該產(chǎn)品還具有輸入/輸出絕緣電隔離，并在-25 至 60°C 之間可以輸出 120W 滿載功率。如需更多功率，可以將多臺(tái)產(chǎn)品的輸出并聯(lián)。該系列產(chǎn)品還可以提供 20 ％的額外功率儲(chǔ)備，在+45 °C 環(huán)境溫度下還可以持續(xù)輸出該額外功率。 
　　扁平的外形設(shè)計(jì)使得該產(chǎn)品可以安裝在深度為 120mm 的小型電控柜中，而32mm 的寬度節(jié)省了DIN 導(dǎo)軌上的安裝空間。內(nèi)部集成的“軟”起動(dòng)功能，電子輸入浪涌電流抑制器，輸入極性反置保護(hù)，和全面的標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證，保證了該產(chǎn)品簡(jiǎn)單方便的安裝。除了上文描述的 24V/24V 的電壓補(bǔ)償器之外，PULS 普爾世的 CD5 系列還包括 24V/12V, 48V/24V 等多款產(chǎn)品。

圖4 ：普爾世的直流/直流轉(zhuǎn)換器 CD5 系列(24V/24V 產(chǎn)品都帶有 EX 防爆認(rèn)證)

　　CD5 系列直流/直流轉(zhuǎn)換器的其它應(yīng)用除了可以在長(zhǎng)距離傳輸導(dǎo)線末端穩(wěn)定電壓之外，CD5 直流/直流轉(zhuǎn)換器系列還可以用于：
    1) 電池驅(qū)動(dòng)時(shí)的輸出電壓穩(wěn)壓調(diào)節(jié)；
    2) 提供與控制電路的絕緣電隔離，以避免接地故障回路；
    3) 船舶、叉車等移動(dòng)供電應(yīng)用；
    … …
    其中，CD5.241-s1 提供電池供電應(yīng)用中的有用特性：帶有兩個(gè)繼電接觸器觸點(diǎn)輸出。“Input-low contact 輸入電壓低信號(hào)”可以探測(cè)電池輸出電壓低，而“DC-OK 觸點(diǎn)”則可以用來(lái)構(gòu)建冗余系統(tǒng)。這 款產(chǎn)品還帶有具有抗振動(dòng)能力的快速連接彈壓式接線端子。其它款產(chǎn)品則沿用螺絲固定接線端子。

 
圖5：帶繼電接觸器觸點(diǎn)輸出的CD5.241-s1