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二線制變送器電源單元處理方法以及電路圖

發布日期:2014-05-09 11:12:30  來源:  作者:  瀏覽次數:
【導讀】:二線制變送器電路設計的關鍵是降低電源電壓轉換的功耗,轉換效率要高,靜態電流要小。將電流環儀表兩端的17V-22.6V電壓,降壓處理,有兩種方法......

二線制變送器電路設計的關鍵是降低電源電壓轉換的功耗,轉換效率要高,靜態電流要小。將電流環儀表兩端的17V-22.6V電壓,降壓處理,有兩種方法。

非常好種是直接采用線性穩壓芯片,將輸入電壓穩壓到5V,這樣會造成穩壓芯片本身功耗太大,無法滿足其它電路的功率要求。

第二是采用開關型DC/DC芯片,又稱為BUCK降壓開關電源,電源效率一般高于85%以上,但開關型電源芯片是利用儲能電感儲能,輸出的5V電壓是脈動的,電壓紋波噪聲不能滿足D/A及CPU控制芯片的要求。

綜合考慮,本電路設計采用“開關型DC/DC芯片+LDO線性穩壓器”方式,即利用開關型DC/DC芯片,將電流環提供的高電壓降低,然后利用低壓差線性穩壓器來提高儀表電源的紋波抑制比。同時選擇的芯片外圍器件要少,減少能量損耗;設計電路如圖2所示:

二線制變送器電影單元的設計電路圖

圖2中,L1為儲能電感33μH,D1續流二極管,FB=1.25V。開關型降壓DC/DC芯片為MAX1776,是MAXIM公司的新型低功耗芯片,靜態電流為15uA電壓轉換效率為95%以上,輸入電壓范圍:Vin=4.5V~24V,輸出電壓可以通過電阻R1和R2進行調節,輸出電壓可在1.25V~Vin之間變化。
Vout=1.25×(1+R1/R2)

本設計中,MAX1776輸出電壓為7V,按電源效率95%計算,可用功率=90.4mw×95%=85.8mW。低壓差線性穩壓器,選擇為MAX603,是MAXIM公司的超低功耗器件,靜態電流15uA。MAX603輸入電壓范圍是2.7V-11.5V,將引腳SET接地時,典型的輸出電壓為5V,輸出電流200mA時,典型壓差0.5V,為保證穩壓電路可靠工作,考慮脈動成分,所以設定MAX1776輸出電壓為7V。

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