扣除线路压降的负载端电压采集电路、电源及使用方法

技术领域

本申请涉及电力电子及电源技术领域，特别涉及扣除线路压降的负载端电压采集电路、电源及使用方法。

背景技术

电源为负载供电的长连接线或大电流传输场景中，由于线路阻抗的存在，传输线路在电源端与在负载端之间的压降明显，因此造成传输到负载的实际电压偏低，不能满足负载的使用要求。

常用的解决办法是通过四线制开尔文接法，利用采集到的线路末端的实际电压来作为电压反馈量，通过电源实施闭环电压控制，实现负载端电压动态补偿，并实现传输到负载的实际电压与标称电压值一致。

四线制开尔文接法虽然能解决问题，但是在电源输出线路较多或电源与负载之间的连接线较长时，将导致线路数量成倍增加，显著增加占用的空间和成本。并且，在一些应用场景中，还会大幅增加电气布线的复杂程度。

因此，非常有必要设计可以采集线路末端实际电压的两线制供电及接法的电路，并利用其对传输到负载的实际电压进行动态补偿。

发明内容

本申请提供扣除线路压降的负载端电压采集电路、电源及使用方法，用于解决上述的技术问题。

第一方面，本申请提供一种扣除线路压降的负载端电压采集电路，与电源配合使用，所述电源用于经第一供电线路向负载供电；

所述采集电路包括：电流采集单元、电流虚拟单元、线路阻抗模拟单元、虚拟电压获取单元、负载端电压确定单元；

所述电流采集单元用于响应于所述第一供电线路中流经的电流，采集对应的特征量；

所述电流虚拟单元用于根据采集的与所述第一供电线路中流经的电流对应的特征量，模拟出中间电流；

所述线路阻抗模拟单元用于模拟所述第一供电线路的阻抗；

所述虚拟电压获取单元用于获取所述线路阻抗模拟单元两端的电压差；

所述负载端电压确定单元用于确定到达所述负载的实际电压；

在所述电源经所述第一供电线路向所述负载供电时，所述电源的电压输出端口与所述第一供电线路的第一端连接，所述第一供电线路的第二端与所述负载的电压输入端口连接，所述电流虚拟单元模拟出的所述中间电流流经所述线路阻抗模拟单元，所述负载端电压确定单元根据获取的所述电源的电压输出端口的电压、所述线路阻抗模拟单元两端的电压差，确定到达所述负载的实际电压。

作为第一方面的一种可能的实现方式，所述电流采集单元包括电流采样电阻、第一电压放大模块，所述第一电压放大模块将所述电流采样电阻两端的电压值放大；

所述电流虚拟单元包括电压驱动的第一恒流源模块，响应于放大后的所述电流采样电阻两端的电压值，生成与所述第一供电线路中电流成比例的所述中间电流。

作为第一方面的一种可能的实现方式，所述电流采集单元包括霍尔电流传感器、第二电压放大模块，所述第二电压放大模块将所述霍尔电流传感器两端的电压值放大；

所述电流虚拟单元包括电压驱动的第二恒流源模块，响应于放大后的所述霍尔电流传感器两端的电压值，生成与所述第一供电线路中电流成比例的所述中间电流。

作为第一方面的一种可能的实现方式，所述电流采集单元包括电流互感器；

所述电流虚拟单元包括电流模块，用于获取流经所述电流互感器的副边的电流值，并将所述电流互感器的副边与所述线路阻抗模拟单元串联。

作为第一方面的一种可能的实现方式，所述电源包括直流输出电源；

所述线路阻抗模拟单元的第一端与所述电源的电压输出端口的正极连接；

所述电流采样电阻串联在所述第一供电线路中；

所述第一电压放大模块包括差分放大器，所述差分放大器的同相输入端和反相输入端分别与所述电流采样电阻的两端连接；

所述第一恒流源模块包括级联的第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的基极与所述差分放大器的输出端连接；

所述第一三极管的集电极与所述第二三极管的集电极分别与所述线路阻抗模拟单元的第二端连接；

所述第二三极管的发射极经下拉电阻接地；

在所述电源经所述第一供电线路向所述负载供电时，所述第二三极管的集电极处的电压值为到达所述负载的实际电压。

作为第一方面的一种可能的实现方式，所述差分放大器的同相输入端和反相输入端分别经第二电阻与所述电流采样电阻的两端连接；

所述差分放大器的同相输入端经第三电阻接地；

所述差分放大器的反相输入端经所述第三电阻与所述差分放大器的输出端连接。

作为第一方面的一种可能的实现方式，在电源经所述第一供电线路向负载供电更换为电源经第二供电线路向负载供电时，其中，所述第二供电线路的阻抗与所述第一供电线路的阻抗不同；

响应于针对所述采集电路的线路阻抗模拟单元的阻抗的调节，预先指定的两个被比较电压逐渐相等，

所述预先指定的两个被比较电压包括与所述第二供电线路连接的所述负载的电压输入端口的电压、所述负载端电压确定单元确定的所述实际电压；

在所述预先指定的两个被比较电压相等时，所述线路阻抗模拟单元用于模拟所述第二供电线路的阻抗。

作为第一方面的一种可能的实现方式，所述电源包括电压补偿单元；

所述电压补偿单元用于根据在第一时刻获取的所述实际电压、所述电源的电压输出端口的电压，补偿在第二时刻的所述电源的电压输出端口的电压，以使得在第二时刻的所述实际电压与预先设定的标称电压值相等，其中，所述第二时刻在第一时刻之后。

第二方面，本申请提供一种电源，在经供电线路向负载供电时，设置有如第一方面所述的扣除线路压降的负载端电压采集电路。

第三方面，本申请提供一种根据第一方面说明的扣除线路压降的负载端电压采集电路的使用方法，所述采集电路与电源配合使用；

在电源经第一供电线路向负载供电时，所述采集电路的线路阻抗模拟单元用于模拟第一供电线路的阻抗；

在电源经第一供电线路向负载供电更换为电源经第二供电线路向负载供电时，其中，所述第二供电线路的阻抗与所述第一供电线路的阻抗不同，

调节所述采集电路的电流采集单元与所述第二供电线路对应地设置；

在预先指定的两个被比较电压不相等时，调节所述采集电路的线路阻抗模拟单元的阻抗，直到所述预先指定的两个被比较电压相等，

所述两个被比较电压包括与所述第二供电线路连接的所述负载的电压输入端口的电压、所述采集电路的负载端电压确定单元确定的所述实际电压；

调节完成后，所述线路阻抗模拟单元用于模拟所述第二供电线路的阻抗。

本申请提供的扣除线路压降的负载端电压采集电路，在电源经第一供电线路向负载供电时，电源的电压输出端口与第一供电线路的第一端连接，第一供电线路的第二端与负载的电压输入端口连接，电流虚拟单元模拟出的中间电流流经线路阻抗模拟单元，负载端电压确定单元根据获取的电源的电压输出端口的电压、线路阻抗模拟单元两端的电压差，确定到达所述负载的实际电压，也即负载的电压输入端口的实际电压。

如此，通过模拟与供电线路中流经的电流的对应的中间电流，并模拟供电线路的阻抗，通过电流和阻抗的乘积得到供电线路两端的压降，再以电源端的输出电压为参考值，扣除线路两端的压降之后，就可以得到负载的电压输入端口的实际电压。因该电压采集电路与电源配合使用，靠近电源设置，并远离负载设置，因此，实现了在电源的本地，采集负载端电压。

并且，在供电线路中流经的电流的数值变化时，在本地采集到的线路两端的压降会跟随线路上电流的变化而变化，以及，在本地采集到的到达负载的实际电压也会随着线路上电流的变化而变化。

本申请提供的扣除线路压降的负载端电压采集电路，原理准确，组成简单，简便可靠，测试得到的电压值的准确度高。

本申请的这些和其它方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

以下参照附图来进一步说明本申请的各个特征和各个特征之间的联系。附图均为示例性的，一些特征并不以实际比例示出，并且一些附图中可能省略了本申请所涉及领域的惯常的且对于本申请非必要的特征，或是额外示出了对于本申请非必要的特征，附图所示的各个特征的组合并不用以限制本申请。另外，在本说明书全文中，相同的附图标记所指代的内容也是相同的。具体地附图说明如下：

图1A为本申请实施例的扣除线路压降的负载端电压采集电路的组成示意图；

图1B为本申请实施例的扣除线路压降的负载端电压采集电路的电气原理示意图；

图2为本申请另一实施例的负载端电压采集电路的电气原理示意图；

图3为本申请又一实施例的负载端电压采集电路的电气原理示意图；

图4为本申请再一实施例的负载端电压采集电路的电气原理示意图；

图5为本申请另一实施例的负载端电压采集电路的组成示意图；

图6为本申请再一实施例的负载端电压采集电路用于实现动态电压补偿的组成示意图；

图7A为图6的负载端电压采集电路用于实现非隔离电源的动态电压补偿的组成示意图；

图7B为图6的负载端电压采集电路用于实现隔离电源的动态电压补偿的组成示意图；

图8A为长连接线时线路的压降示意图；

图8B为四线制开尔文接法的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本申请实施例提供的技术方案作进一步说明。应理解，本申请实施例中提供的系统结构和业务场景主要是为了说明本申请的技术方案的可能的实施方式，不应被解读为对本申请的技术方案的唯一限定。本领域普通技术人员可知，随着系统结构的演进和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对类似技术问题同样适用。

为了准确地对本申请中的技术内容进行叙述，以及为了准确地理解本申请，在对具体实施方式进行说明之前先对本说明书中所使用的术语给出如下的解释说明或定义。

单片机(Single Chip Microcomputer)或微控制器(Micro Control Unit，MCU)是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器、随机存储器、只读存储器、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。

图8A示出了单路直流电源经两线制供电线路向负载供电时的电路原理图。记直流电源的电压输出端口的正极(也即供电正)的电压值为V

图8A中，单路直流电源经两线制供电线路向负载供电时，线路的阻抗近似为纯阻性负载。相似地，单路交流电源经两线制供电线路向负载供电时，线路的阻抗既包括阻性负载，也包括容性负载和感性负载。在中频或低频(如，50Hz，400Hz)交流供电时，通常近似地认为线路两端的压降是线路的阻性负载导致的，也即，忽略不计容性负载和感性负载所导致的线路两端的压降(以下称线路压降)。

从前述式子可知，在流经回路的电流I较大，或线路的长度较长时，线路两端的压降将较大而不能忽略。比如，在电源与负载之间的连接线路很长时，如某些特殊应用中，输出线路甚至长达数千米。又或者，线路上流经的电流值为10A，甚至100A。这时，线路两端的压降不但不可以忽略，而且必须稳妥地解决因线路损耗而导致的电压损失，如主动采取电压补偿措施。

图8B示出了电源采用四线制开尔文接法进行电压补偿时的原理图。这时，供电线路与负载端电压采样线路等长并列地设置。与供电线路设置供电正(+)线路和供电负(-)线路相似，负载端电压采样线路设置采样正(+)线路和采样负(-)线路。供电正线路和供电负线路的电源端分别连接电源的电压输出端口的正极和负极，供电正线路和供电负线路的负载分别连接负载的电压输入端口的正极和负极。而负载端电压采样线路的采样正线路和采样负线路的负载分别连接负载的电压输入端口的正极和负极，负载端电压采样线路的采样正线路和采样负线路的电源端分别连接到电源的反馈放大器(图中未示出)的负载端电压采样端口的正极和负极。

电压补偿时，电源的电压控制芯片(如，ASIC专用电压控制芯片，或设置在单片机或微控制器中)根据反馈放大器接收的负载端电压采样数值，作为负载的实际电压，也即线路末端的实际电压。以该负载端电压采样数值作为电压反馈量，以标称电压值作为目标值，实施闭环电压控制，对负载进行动态电压补偿，最终实现传输到负载的实际电压与标称电压值一致。

但四线制开尔文接法既增加了电气布线的复杂程度，又增加了线路占用的空间和成本。

如图1A所示，本申请实施例的扣除线路压降的负载端电压采集电路10，与电源100配合使用，这时，电源100经第一供电线路300向负载200供电，电源100的电压输出端口的电压差，记为V

图1A中的右侧，采用间断线来表示电压采集电路10邻近电源100设置，相距负载200较远。以下图1B、图2、图3和图4中的右侧，也相似地采用间断线来示意，不再赘述。

图1A中，分别引出以箭头为终点的虚线来指示电源100的电压输出端口的电压V

参考图1A和图1B所示，在电源100经第一供电线路300向负载200供电时，电源的电压输出端口与第一供电线路300的第一端(如首端)连接，第一供电线路300的第二端(如末端)与负载的电压输入端口连接，电流虚拟单元12模拟出的中间电流I^流经线路阻抗模拟单元13，负载端电压确定单元15根据获取的电源100的电压输出端口的电压V

一些实施例中，电源100可以是直流输出电源，也可以是交流输出电源。第一供电线路300的长度较长，如数百米，甚至数千米。第一供电线路300的阻抗Z

一些实施例中，电流采集单元11响应于第一供电线路中流经的电流I，采集到的特征量Y，与电流I具有唯一对应的关联关系。特征量Y可以是电流值，也可以是电压值。

在一些实施例中，电流虚拟单元12根据采集的与第一供电线路中流经的电流I对应的特征量Y，模拟出的中间电流I^与供电线路中流经的电流I成比例，记比例系数为K

如此，线路阻抗模拟单元13两端的电压差V

参考前述，供电线路的压降为电源的电压输出端口的电压V

如此，在调试时，可以采用万用表、示波器等通用的电压测量设备在供电线路另一端的负载处获取负载的电压输入端口的电压V

这时，万用表的接入如图1B中自负载端电压确定单元15和负载200分别引出的以圆点为终点的虚线所示。以下图2、图3和图4中也相似地示意，不再赘述。

图2中，采用平行的两条相互平行的短的间断线来表示电源100与负载200相距较远。以下图3和图4中，也相似地示意，不再赘述。

以上，在不涉及电源实现电压闭环时，调节阻抗时，两个被比较电压包括与第二供电线路连接的负载的电压输入端口的电压、采集电路的负载端电压确定单元确定的实际电压。

如此，通过模拟与供电线路中流经的电流的对应的中间电流，并模拟供电线路的阻抗，通过电流和阻抗的乘积得到供电线路两端的压降，再以电源端的输出电压为参考值，扣除线路两端的压降之后，就可以得到负载的电压输入端口的实际电压。因该电压采集电路与电源配合使用，靠近电源(也即本地)设置，并远离负载(也即远端)设置，因此，实现了在电源的本地，采集负载端电压。

并且，在供电线路中流经的电流的数值变化时，在本地采集到的线路两端的压降会跟随线路上电流的变化而变化，以及，在本地采集到的到达负载的实际电压也会随着线路上电流的变化而变化。

如此，该扣除线路压降的负载端电压采集电路，原理准确，组成简单，简便可靠，测试得到的电压值的准确度高。

一些实施例中，在线路阻抗模拟单元13的一端接高电平或低电平时，虚拟电压获取单元14可以是连接至该高电平或低电平的连接线，该连接线将线路阻抗模拟单元13的一端的高电平或低电平连接到负载端电压确定单元15的一个输入端。这时，负载端电压确定单元15的另一个输入端与电源100的输出电压端口连接，负载端电压确定单元15将该高电平或低电平与获取的电源100的电压输出端口的电压V

在一些实施例中，如图2所示，该扣除线路压降的负载端电压采集电路的电流采集单元11可以包括电流采样电阻R1、第一电压放大模块11A，第一电压放大模块11A用于将电流采样电阻R1两端的电压值U

如此，线路阻抗模拟单元13两端的电压差V

参考前述说明，第一电压放大模块11A将电流采样电阻R1两端的电压值U

在一些实施例中，如图3所示，该扣除线路压降的负载端电压采集电路的电流采集单元11可以包括霍尔电流传感器H1、第二电压放大模块11B，第二电压放大模块11B用于将霍尔电流传感器H1两端的电压值U

如此，线路阻抗模拟单元13两端的电压差V

以上，电流采样电阻或霍尔电流传感器均输出与其感知的供电线路的电流值成比例的电压，因此，针对该电压，通过依次设置第一电压放大模块11A(如，包括差分放大器)或第二电压放大模块11B(如，包括差分放大器)、由电压驱动的第一恒流源模块或第二恒流源模块，即可模拟出中间电流，并使得中间电流流经线路阻抗模拟单元，以实现线路阻抗模拟单元两端的电压差等效于供电线路的压降。

在一些实施例中，如图4示，该扣除线路压降的负载端电压采集电路的电流采集单元11可以包括电流互感器CT，其原边串联在供电线路中，流经供电线路中的电流I；其副边流经中间电流I

如此，线路阻抗模拟单元13两端的电压差V

以上，电流互感器的副边流经的电流与流经供电线路的电流值成比例，因此，针对该流经的电流，设置电流模块，以使得电流互感器的副边与线路阻抗模拟单元13串联，从而使得该中间电流I

在一些实施例中，电流模块12C响应于电流互感器的副边流经的中间电流I

该扣除线路压降的负载端电压采集电路可以设置在电源的壳体内，如，设置在壳体内的集成电路板上；也可以作为独立的模块，跟随实际的供电线路提供。

当电流采集单元11为电流采样电阻R1时，电流采样电阻R1串联地设置在供电线路中，电流虚拟单元12、线路阻抗模拟单元13、虚拟电压获取单元14、负载端电压确定单元15分别选用相应的电子元器件，并由连接线连接，设置在集成电路板上并实现前述的功能。

当电流采集单元11为霍尔电流传感器H1时，霍尔电流传感器H1可以是表面贴装，并设置在壳体内，如，设置在引入到独立的模块的壳体内或电源的壳体内的那段供电线路的附近。霍尔电流传感器H1还可以设置在供电线路的附近，且以非接触的形式(如，将其开口的磁芯直接穿过供电线路)测量供电线路中流经的电流I。这时，电流虚拟单元12、线路阻抗模拟单元13、虚拟电压获取单元14、负载端电压确定单元15分别选用相应的电子元器件，并由连接线连接，设置在集成电路板上并实现前述的功能

当电流采集单元11为电流互感器CT时，电流互感器CT可以是表面贴装，如，EE 4.2磁芯系列B82801A1135A125，并设置在壳体内，如，设置在引入到独立的模块的壳体内或电源的壳体内的那段供电线路的附近。电流互感器CT还可以设置在供电线路中，这时，电流互感器的原边串联在供电线路中，以测量供电线路中流经的电流I，电流互感器的副边串联在电流模块内。这时，电流虚拟单元12、线路阻抗模拟单元13、虚拟电压获取单元14、负载端电压确定单元15分别选用相应的电子元器件，并由连接线连接，集中地设置在集成电路板上并实现前述的功能。

以上，针对流经供电线路中的电流的采集分别通过电流采样电阻、霍尔电流传感器和电流互感器这三类工作原理不同的器件来实现，相应地，电流虚拟单元12和线路阻抗模拟单元13也分别采用不同的器件、电路或阻抗值。这三类方法都可以实现前述的模拟出的中间电流流经线路阻抗模拟单元，实现线路阻抗模拟单元两端的电压差等效于供电线路的压降的目的。

在一些实施例中，如图5所示，电源100为直流输出电源。线路阻抗模拟单元13的第一端，也即靠近电源一侧，与电源的电压输出端口的正极连接。电流采样电阻R1串联在第一供电线路300中。第一电压放大模块11A包括差分放大器OP11，差分放大器的同相输入端(由图中“+”标识)和反相输入端(由图中“-”标识)分别与电流采样电阻R1的两端连接；第一恒流源模块12A包括级联的第一三极管Q1和第二三极管Q2，也即，第一三极管Q1的发射极与第二三极管Q2的基极连接；第一三极管Q1的基极与差分放大器OP11的输出端连接。第一三极管Q1的集电极与第二三极管Q2的集电极分别与线路阻抗模拟单元13的第二端连接；第二三极管Q2的发射极经下拉电阻R5接地。在电源100经第一供电线路300向负载200供电时，第二三极管Q2的集电极处的电压V

如此，流经第一供电线路300的电流I由串联在供电线路中的电流采样电阻R1采集。电流采样电阻R1两端的电压值I*R1经差分放大器OP11放大后，驱动级联的第一三极管Q1和第二三极管Q2，生成中间电流I^。中间电流I^流经线路阻抗模拟单元13，在电源的电压输出端口的正极、线路阻抗模拟单元13和第五电阻R5、公共地GND之间形成电流回路。因此，线路阻抗模拟单元13的下端，也即第二三极管Q2的集电极处的电压V

如图5所示，差分放大器OP11的同相输入端和反相输入端分别经第二电阻R2与电流采样电阻R1的两端连接；差分放大器OP11的同相输入端经第三电阻R3接地；差分放大器OP11的反相输入端经第三电阻R3与差分放大器OP11的输出端连接。

这时，第二三极管Q2的集电极处的电压V

以上，第一三极管Q1和第二三极管Q2以NPN型三极管示出。NPN型管和PNP型管这两种结构形式的三极管工作原理相同，导通时电流的方向相反，所使用的电源的极性相反。如，正电压输出的场景用NPN型管，负电压输出的场景用PNP型管。图5中的第一三极管Q1与第二三极管Q2可以分别使用PNP型管来替换，并通过改变相关器件的连接方法实现相同的电路功能，不再赘述。

为了实现使用灵活性，使得该电压采集电路可以适应不同参数的供电线路，如图5所示，线路阻抗模拟单元为阻抗值可调节的阻抗器件Rp；在电源经第二供电线路400向负载供电时，其中，第二供电线路400的阻抗与第一供电线路300的阻抗不同，如两者的长度、横截面参数(如，形状、面积、周长)和/或材质不同，这时，第一供电线路300的阻抗记为Z

在采集电路由配合第一供电线路300使用更换为配合第二供电线路400时，需要就当前的供电线路对采集电路进行调试。调试时，采用万用表、示波器等通用的电压测量设备，获取负载的电压输入端口的电压V

如此，线路阻抗模拟单元采用阻抗值可调节的阻抗器件Rp，就可以在Rp的可调节范围内，保持成立R3*Z

该扣除线路压降的负载端电压采集电路确定的实际电压V

如图6所示，电源100可以包括电压补偿单元101；电压补偿单元101用于根据获取的实际电压V

如，电压补偿单元用于根据在第一时刻获取的实际电压、电源的电压输出端口的电压，补偿在第二时刻的电源的电压输出端口的电压，以使得在第二时刻的实际电压与预先设定的标称电压值相等，其中，第二时刻在第一时刻之后。

如图7A所示，在电源100为非隔离电源时，电压补偿单元101可以包括在电源的电压控制芯片内。电压补偿单元101可以包括反馈端子FB(Feedback)。扣除线路压降的负载端电压采集电路的负载端电压确定单元15确定的实际电压V

如，某型非隔离DCDC电源的电压控制芯片提供接地端子(GND，这个地与V

如图7B所示，在电源100为隔离电源时，电压补偿单元101可以包括在电源的电压控制芯片内。电压补偿单元101可以包括比较端子COMP。某型隔离DCDC电源的电压控制芯片提供比较端子V

以下结合图5，对设计及使用本申请实施例的直流输出电源中设置的扣除线路压降的负载端电压采集电路10进行详细说明。

电源输出并流经供电线路300的电流记为I，R1为电流采样电阻，差分放大器OP11、第二电阻R2、第三电阻R3构成差分放大，将电流I流经R1上形成的较小的电压信号进行放大，放大后的电压为I*R3/(R1*R2)。三极管Q1和三极管Q2组成电压驱动的恒流源，电流值为I*R3/(R1*R2*R5)。对与电源的输出端口(电压水平为V

也即，通过协调地选择合适的阻值，使得R3*Rp/(R1*R2*R5)等于线路的总阻抗2*R

可以看到，其中Rp和线路阻抗2*R

如上，根据前述说明，确定比例系数K、采集电路上的R1、R2、R5、R3、Rp的阻值，就R1、R2、R5、R3、Rp、差分放大器及三极管分别选型之后，就可以制成采集电路。在该电压采集电路与电源、供电线路及负载配合使用时，如，将该电压采集电路、电源的电压控制芯片及其他外围电路均设置在集成电路板上，并将该集成电路板设置在电源的外壳之内。根据供电线路中可能流经的电流的大小范围，就采样电阻进行选型。使得采样电阻的电气接口与供电线路的电气接口适配之后，将采样电阻串联地设置在供电线路的供电正线路或供电负线路。

应该理解为，前述的电流采样电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、下拉电阻R5用以表示电阻，而非限定具体的电阻数目，即，电流采样电阻R1，第二电阻R2、第三电阻R3、下拉电阻R5和第二电阻R2均可表示单个电阻，当然，亦可以表示由多个单个电阻串联组成的电阻。

这时，若在三极管Q的集电极处设置电压引出点(其电压水平为实际电压V

这时，在调试阶段，在调节用于等效供电线路的阻抗值的Rp的阻抗值时，针对实施有闭环电压控制的电源，不需要去测试当前供电线路的阻抗Z

以上，在电源实现了电压闭环之后，调节阻抗时，两个被比较电压为与第二供电线路连接的负载的电压输入端口的电压和标称电压值。

随后，该电压采集电路与电源、供电线路及负载即可准确、正常地配合使用。在使用过程中，随着供电线路流经的电流的数值变化，该电压采集电路采集到的实际电压V

只要供电线路的参数(也即阻抗)不发生变化，则上述已经调整好的Rp不需要重新调整。而当使用场景改变使得电源与负载之间的供电线路的参数发生变化时，可以参照前述步骤，再次调整Rp的阻抗值的大小，以使得该电压采集电路与新的供电线路相适配。

如此，Rp使用可调电阻，能方便地适应于多种不同阻抗大小的负载线路。如果在后续使用中需要调整供电线路，或者针对供电线路需要调整其长度或材质或阻抗时，可以仅通过调整可调电阻Rp，而不更改电源、采集电路的其他硬件元器件，来适应新的供电线路，既便于实施，又灵活可靠。

图5中，在差分放大器OP11与三极管Q1之间，还可以设置差分放大器OP22，对差分放大器OP11的输出电压进行跟随，进一步提高电路的稳定性和电压精度。

图5中，在三极管Q2或三极管Q1的集电极之后，或阻抗器件Rp的下端，还可以设置差分放大器OP33，对实际电压V

如此，采集供电线路流经的实际电流，通过恒流源模拟与实际电流成比例的中间电流，然后利用该中间电流流经可调电阻Rp来产生以电源的输入电压V

以上各实施例并不限定是针对直流输出电源还是交流输出电源，可以认为适用于直流输出电源和交流输出电源。针对部分实施例可能仅适用于直流输出电源，而不适用于交流输出电源的情形，可以参考直流输出电源的实现方式及前述说明，相应地实现适用于交流输出电源的实施例，不再赘述。针对部分实施例可能仅适用于第一方向的电流或电压，而不适应与该第一方向相反的第二方向的电流和电压的情形，可以参考针对第一方向的电流或电压的实现方式及前述说明，相应地实现适用于针对第二方向的电流或电压的实施例，不再赘述。

本申请实施例的采集电路能够准确、灵活、可靠地获取长连接线场景下到达远端负载的实际电压值，进而可以实现负载端电压的动态补偿。因为该电压采集电路设置在电源一侧，不需要布线到远端负载去采集其实际电压，只需在电源这一侧对线路中的电流进行采样并用恒流源来模拟该电流、用可变电阻来模拟线路的阻抗，就能得到等效的远端负载的实际电压，可以避免利用长连接线到远端进行采样时的电磁干扰问题、连接线路中的寄生参数、传输延时等问题。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。如有不一致，以本说明书中所说明的含义或者根据本说明书中记载的内容得出的含义为准。另外，本文中所使用的术语旨在描述本申请实施例

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

说明书和权利要求书中的词语“第一、第二、第三等”或模块A、模块B、模块C等类似用语，仅用于区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

本说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意味着与该实施例结合描述的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在本说明书各处出现的用语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不一定都指同一实施例，但可以指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，能够以任何适当的方式组合各特定特征、结构或特性，如从本公开对本领域的普通技术人员显而易见的那样。注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请的构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，均属于本申请的保护范畴。