智能變送器用電源的研制
因為S-8251芯片輸入電壓范圍是2.5~16V,總線輸入電壓范圍24V,必須先經(jīng)過降壓環(huán)節(jié),這將使變換效率大打折扣。降壓電路靜態(tài)功耗要小于幾十μA量級,否則總線電流很難做到小于3.5mA。我采用MOSFET串聯(lián)降壓方式,基準(zhǔn)源沒有采用穩(wěn)壓二極管,而是使用LM385,做到靜態(tài)電流36μA。圖3為24V降壓到16V電路。
方案二
這種方案采用Linear公司生產(chǎn)的LT1934芯片,成本較高,總體效率高,對用電負(fù)載電路設(shè)計要求不高,有很大的調(diào)整余量。在輸入24VDC時,與輸入不隔離的一組輸出5V,9mA電流,與輸入隔離的一組輸出5V,4mA電流,24VDC總線電流可以輕松做到小于3.5mA,效率可以達到85%以上。
圖3 24V降壓到16V電路
LT1934系列芯片是一種由基準(zhǔn)電壓源、振蕩電路和誤差放大器等構(gòu)成的、PWM控制的CMOS降壓型DC/DC控制器。主要指標(biāo):輸入電壓為3.334V,輸出電壓為1.56.0V,可以0.1V為進階單位來進行設(shè)定;低靜態(tài)電流12μA最大值,最大輸出電流300mA。圖4為LT1934的基本電路。
在設(shè)計電路時,器件選擇和S-8251基本一樣,在PCB版圖設(shè)計時要注意電容C2和芯片LT1934距離不能太遠(yuǎn),盡量使用粗線,最好使用地平面,否則會引起自激振蕩。電感L1對DC/DC的轉(zhuǎn)換效率起決定作用。如果L1偏小,電路的轉(zhuǎn)換效率將降低,啟動電流增大,甚至無法啟動。如果L1偏大,則會造成輸出能力下降,同時DC/DC電路將可能產(chǎn)生振蕩。
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