KELVIN CONNECTIONS介绍

sysop

  什么是开尔文连接？

A：开尔文连接是一种用于模拟信号远传的连接方法。其特点是不在驱动器的输出端直接连接反馈到反相端，而从负载端将反馈接到放大器/驱动器的反相端的一种连接方法，其目的是减小线路电阻引起的误差。如图1是ADI的AD688的datasheet中开尔文连接图。

                               
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图1



原文介绍如下（翻译仅供参考）：

KELVIN CONNECTIONS
Force and sense connections, also referred to as Kelvin connections, offer a convenient method of eliminating the effects of voltage drops in circuit wires. As seen in Figure 9a, the load current and wire resistance produce an error (VERROR = R×IL) at the load. The Kelvin connection of Figure 9b overcomes the problem by including the wire resistance within the forcing loop of the amplifier and sensing the load voltage. The amplifier corrects for any errors in the load voltage. In the circuit shown, the output of the amplifier would actually be at 10 volts + VERROR and the voltage at the load would be the desired 10 volts.

所说的开尔文连接是指驱动端和感测端的连接，它提供了抵消线路压降的便利方法。见图9.a，负载电流和线路电阻会使负载产生一个误差压降（VERROR = R×IL）。而如图9.b所示的开尔文连接会产生一个克服包括由放大器驱动环路的线路电阻在内的难题。（***sensing the load voltage暂时理不清它的意思指什么***）　（放大器通过感测负载电压），放大器会纠正任何负载电压的误差。如图中所示，放大器的输出实际上是10V＋VERROR ，而负载得到的却是期望的10V。


The AD688 has three amplifiers which can be used to implement Kelvin connections. Amplifier A2 is dedicated to the ground force-sense function while uncommitted amplifiers A3 and A4 are free for other force-sense chores.

AD688有3个可以用于开尔文连接的放大器。放大器A2专门用于the ground force-sense 而无定制放大器A3和A4则可以做为其它“驱动-感测”事务之用。（****详见后面的图2，即原文件的图2.a）


In some applications, one amplifier may be unused. In such cases, the unused amplifier should be connected as a unity-gain follower (force and sense pins tied together) and the input should be connected to ground.

（这两个无定制放大器）在某些应用中，有一个可能不会用到。同样的原因，不用的放大器应当成单位增益跟随器（驱动端和感测端接到一起），且其输入端应接地。


An unused amplifier may be used for other circuit functions as well. The curves on this page show the typical performance of A3 and A4.

未使用的放大器最好用于电路的其它功能，本页上就有放大器A3和A4的典型性能曲线。

                               
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图2

xspartan

好东西  再补充一点我的理解  请指正  [s:2]
1。Force and sense connections  在kelvin里面有Force和Sense两条连接，Force一般是连在恒流源上，Sense连在欧姆表上或则高阻特性上，那么kelvin的含义就是一条force一条sense并且是分离的，这样就克服了
单线上的误差电阻。
2。再说说force loop ， 运放输出经R到Rload就是kelvin里面的Force连接，同时也用作Load的驱动了，这里
把Force直接说成驱动，可能就不好理解kelvin里面的Force了。既然是Force，那么就必须有R了，这就是including the wire resistance within the forcing loop of the amplifier 的意思了。
3。Sense 端我这样理解， 运放直接作为电压跟随器，就可以把Rload固定在输入电压上了，这条路径就是上面的那条反馈路径，sensing the load voltage，然后通过调整电流来控制电压。


不过还是不理解kelvin概念是怎么应用到EMC设计中，类比到哪个概念中呢？ 请搂主提示哈   [s:6]

xspartan

[s:2]  

其实说白了就是用两根线去替换一根线  不用管它什么force,sense 以及运放了

xzxi

同意楼上的观点，开尔文连接等于说是外接了一个恒流源10V来进行精度控制。
我认为这对EMC没什么作用。

robin

Kelvin Connection 用于 Grouding integrity test. 属于安规范畴。 例如， IEC61010 要求此项测试

sysop

Kelvin Connection是一种信号处理的具体走线连接方式，在闭环控制中尤其重要（闭环控制对检测取样要求很高）。

sysop

在控制环的设计中，尽量将干扰源处理进入控制环，以期望控制环的快速深度反馈控制，能一定程度商兼顾消弱干扰信号。
这就是Kelvin Connection应用与解决EMI的基本思路。

sysop

作为电气设计工程师，如果只会所学的基本理论应用于基本电气性能的开发的话（能做到这一步，其实已经很不错了），就不能更上一层楼，也就不能更好的去指导EMC相关测试、整改工程师进行实际EMI问题的解决。
   反之，作为EMC相关工程师技术人员，只知道用“滤波、接地、屏蔽”等解决EMC问题（能做到这一步，其实已经很不错了），就不可能在“用最小的成本来解决EMI问题”方面更进一步。
   在我们国家，民族产业大都打低价格策略，这基本上都不是民族产业的产品“性能成本”比人家好，而是，靠更严酷的压缩研发、生产的成本（尤其是研发、生产的人力成本）来实现的。这也是我们国家，同等技术人员，工资水平只有欧美的0.1~0.2倍的重要原因之一！

xspartan

原来是这样控制emi的   明白了
不过我还是觉得这个似乎有些牵强，毕竟这个属于性能优化的问题多一些
再说了，只要是上电在跑的东西都有EMI问题，那软件代码优化和会影响系统状态比如电源，那岂不是
软件设计也和EMI有关系了？？ 呵呵  一点不同看法

说到最后一条  唉~~~~ 啥也不说了  眼泪刷刷地流啊

xzxi

呵呵，我是这样理解的，对信号可靠性进行优化的处理有时候会影响到EMI，这得看干扰源的类型。
就开尔文连接来说，外接10V和增加放大器环路的作用，是用来补偿因为线路远距离传输造成的电压降，所处理的干扰是直流信号；但是它对于从输入端进入的或者中途耦合的高频能量EMI，是无能为力的。
尽量将干扰源纳入控制环来处理是很正确的，开尔文连接的亮点在于从负载端取反馈信号而不是从输出端。这样的思路也可以运用在EMI处理上，但是需要注意的是，反馈信号的传输距离(输出线是长距离，反馈回路也不会短)，新增加器件的layout可能形成新的环路等等。