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給工業(yè)應用中的智能傳感器變送器供電應用方案
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給工業(yè)應用中的智能傳感器變送器供電應用方案

時間:2016-08-08
 
        智能傳感器變送器在工廠自動化、生產(chǎn)過程用檢測儀表和控制設備中得到了廣泛的應用,用于測量溫度、壓力、流量、水平面和許多其他的過程變量。依靠4 ~20 mA 環(huán)路給智能傳感器供電
 
        雖然基本傳感器變送器電路的MCU 和數(shù)據(jù)轉換器通常專為低工作電流而優(yōu)化,但是高性能智能傳感器應用中增加的功能導致了電流需求的升高。例如: 當該電路包含了諸如隔離、校準和診斷、液晶顯示器接口或無線連接選項( 如藍牙低能耗或無線HART) 等特性時,電流消耗將較大。
 
        此類智能傳感器系統(tǒng)也許不能滿足4 ~ 20 mA 環(huán)路的典型欠標度電流門限或4 mA 零標度電流水平。例如: 標定TI DAC161S997 的低誤差電流和高誤差電流的默認環(huán)路電流分別為3. 375 mA 和21. 75 mA。NAMUR NE43 規(guī)格具有相似的電流門限。幸運的是,一款高效率同步降壓型轉換器可提供高于低壓差穩(wěn)壓器的輸出電流來給傳感器電子電路供電,同時從環(huán)路收集小于3. 375 mA 的電流。寬VIN、低IQ 同步降壓型轉換器
 
        對于給傳感器充電,由TI 提供的LM5165 同步降壓型解決方案擁有高效率和超低的靜態(tài)電流( IQ = 10. 5 μA) 。由于采用一個20 ∶ 1 寬輸入電壓( VIN) 范圍工作并能夠承受重復的65 V 浪涌,因此其輸出電壓對于輸入端上含噪聲的大電壓擺幅具備耐受力。這種抗瞬變性能在要求高可靠性的傳感器應用中是至關重要的。
 
        LM5165 中內(nèi)置的面向智能傳感器應用的各種特性包括一種用于實現(xiàn)#佳解決方案尺寸的簡單控制架構、用于提供低壓差的100%占空比能力、一個用于電源軌排序和故障報告的漏極開路電源良好指示電路、在內(nèi)部固定或從外部可調(diào)的軟起動( SS) 以及具有可定制遲滯以提供可編程線路欠壓閉鎖( UVLO) 功能的高精度啟用。而且,一種可調(diào)的逐周期電流限制優(yōu)化了電感器選擇和尺寸。
 
        為了充分發(fā)揮新式環(huán)路供電型傳感器變送器的潛能并保持簡單的兩線式架構,一款低IQ 同步降壓型轉換器可提供足夠的負載電流,同時滿足電流環(huán)路、解決方案尺寸、可靠性和EMC 要求。
 
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