專利名稱：提高兩線制儀表負載能力的電源電路及方法
技術領域：
本發明涉及自動化儀表領域的一種提高兩線制儀表負載能力的電源電路及方法。
背景技術：
當前自動化儀表中使用兩線制的接線方式非常多，其工作原理是控制系統通過兩根電源線為儀表提供供電，儀表根據傳感器測量物理量的大小控制回路的電路在4mA—20mA之間變化，這樣整個儀表的供電受到限制，尤其是在回路電流是4mA的時候，外部輸入的功率小，負載能力差，直接的結果是其電源部分負載能力低，當傳感器部分耗電比較大的時候無法正常工作。
發明內容
鑒于現有技術存在的不足，本發明提供了一種提高兩線制儀表負載能力的電源電路及方法，可以很好的解決當前兩線儀表傳感器供電電路所存在的問題。本發明為了實現上述目的，所采用的技術方案是一種提高兩線制儀表負載能力的電源電路，包括電源單元和傳感器等效負載RX，其特征在于還包括振蕩變壓器TRAN、三極管Q2、三極管Q3、穩壓二極管Z1、低壓差快速整流二極管Dl—D4、穩壓器IC1、低壓差二極管D5、低壓差二極管D6，所述振蕩變壓器TRAN初級線圈的I腳接三極管Q2的集電極、電阻R2的一端，振蕩變壓器TRAN初級線圈的3腳接三極管Q3的集電極、電阻R3的一端，電阻R2的另一端接三極管Q2的基極，電阻R3的另一端接三極管Q3的基極，三極管Q2、三極管Q3的發射極相連并接穩壓二極管Zl的正極及所述電源單元N溝道耗盡型場效應管的漏極，振蕩變壓器TRAN初級線圈的3腳接穩壓二極管Zl的負極及外部直流電源V+，振蕩變壓器TRAN次級線圈的4腳和5腳接低壓差快速整流二極管Dl—D4組成的整流橋的交流輸入端，低壓差快速整流二極管Dl—D4組成的整流橋的直流輸出端與電容Cl并聯，穩壓器ICl的I腳接電容Cl的負極、傳感器等效負載RX的一端及地，穩壓器ICl的2腳接電容Cl的正極，穩壓器ICl的3腳通過低壓差二極管D5接傳感器等效負載RX的另一端。一種提高兩線制儀表負載能力的電源電路方法，其特征在于在電源單元的回路中串聯了包括振蕩變壓器TRAN、三極管Q2、三極管Q3、電阻R2、電阻R3組成的振蕩電路，接通電源，由于穩壓二極管Zl的存在，電路具備了工作電壓，開始連續振蕩，在振蕩變壓器次級產生交流電壓，經過低壓差快速整流二極管Dl—D4組成的整流橋整流成為不穩定直流，經過電容Cl濾波、穩壓器IC1、成為穩定直流電壓，經過低壓差二極管D5為傳感器等效負載RX供電，由于振蕩變壓器TRAN的初級、次級隔離得到的電壓，可以與電源單元的電壓并聯使用，在不增加回路電流的前提下，提高傳感器等效負載RX的輸入功率，成為了整個儀表提聞負載能力的電源電路。本發明的有益效果是整個儀表由回路獲得的電能增加，可以很好的提供儀表的穩定性，有效保障儀表測量的精確度和準確度，由于傳感器部分供電能力的增加，抗干擾能力增強。
圖1是本發明的電路原理圖。
具體實施例方式如圖1所示，一種提高兩線制儀表負載能力的電源電路，包括電源單元和傳感器等效負載RX，還包括振蕩變壓器TRAN、三極管Q2、三極管Q3、穩壓二極管Z1、低壓差快速整流二極管Dl—D4、穩壓器IC1、低壓差二極管D5、低壓差二極管D6，振蕩變壓器TRAN初級線圈的I腳接三極管Q2的集電極、電阻R2的一端，開關變壓器TRAN初級線圈的3腳接三極管Q3的集電極、電阻R3的一端，電阻R2的另一端接三極管Q2的基極，電阻R3的另一端接三極管Q3的基極，三極管Q2、三極管Q3的發射極相連并接穩壓二極管Zl的正極及所述電源單元N溝道耗盡型場效應管的漏極，振蕩變壓器TRAN初級線圈的3腳接穩壓二極管Zl的負極及外部直流電源V+，開關變壓器TRAN次級線圈的4腳和5腳接低壓差快速整流二極管Dl—D4組成的整流橋的交流輸入端，低壓差快速整流二極管Dl—D4組成的整流橋的直流輸出端與電容Cl并聯，穩壓器ICl的I腳接電容Cl的負極、傳感器等效負載RX的一端及地，穩壓器ICl的2腳接電容Cl的正極，穩壓器ICl的3腳通過低壓差二極管D5接傳感器等效負載RX的另一端。一種提高兩線制儀表負載能力的電源電路方法，在電源單元的回路中串聯了包括振蕩變壓器TRAN、三極管Q2、三極管Q3、電阻R2、電阻R3組成的振蕩電路，接通電源，由于穩壓二極管Zl的存在，電路具備了工作電壓，開始連續振蕩，在振蕩變壓器次級產生交流電壓，經過低壓差快速整流二極管Dl—D4組成的整流橋整流成為不穩定直流，經過電容Cl濾波、穩壓器IC1、成為穩定直流電壓，經過低壓差二極管D5為傳感器等效負載RX供電，由于振蕩變壓器TRAN的初級、次級隔離得到的電壓，可以與電源單元的電壓并聯使用，在不增加回路的電流的如提下，提聞傳感器等效負載RX的輸入功率,成為了整個儀表提聞負載能力的電源電路。上述電路V+和V-連接外部直流電源，電壓范圍可以24V — 36V ;虛線包圍的部分為目前兩線制儀表的的典型電路即電源單元，Ul是兩線制儀表的CPU負責采集數據，根據采集信號的大小控制電流控制器U2調節電流環路的電流在4mA — 20mA之間變化。現有的電源單元連接方式，VDD為3. 3V，可以為整個儀表提供4mA的工作電流，其中一部分被Ul及其輔助電路消耗，一部分通過二極管D6為傳感器等效負載提供電流。
權利要求
1.一種提高兩線制儀表負載能力的電源電路，包括電源單元和傳感器等效負載RX，其特征在于還包括振蕩變壓器TRAN、三極管Q2、三極管Q3、穩壓二極管Z1、低壓差快速整流二極管D1—D4、穩壓器IC1、低壓差二極管D5、低壓差二極管D6，所述振蕩變壓器TRAN初級線圈的I腳接三極管Q2的集電極、電阻R2的一端，振蕩變壓器TRAN初級線圈的3腳接三極管Q3的集電極、電阻R3的一端，電阻R2的另一端接三極管Q2的基極，電阻R3的另一端接三極管Q3的基極，三極管Q2、三極管Q3的發射極相連并接穩壓二極管Zl的正極及所述電源單元N溝道耗盡型場效應管Ql的漏極，振蕩變壓器TRAN初級線圈的3腳接穩壓二極管Zl的負極及外部直流電源V+，振蕩變壓器TRAN次級線圈的4腳和5腳接低壓差快速整流二極管Dl—D4組成的整流橋的交流輸入端，低壓差快速整流二極管Dl—D4組成的整流橋的直流輸出端與電容Cl并聯，穩壓器ICl的I腳接電容Cl的負極、傳感器等效負載RX的一端及地，穩壓器ICl的2腳接電容Cl的正極，穩壓器ICl的3腳通過低壓差二極管D5接傳感器等效負載RX的另一端。
2.一種提高兩線制儀表負載能力的電源電路方法，其特征在于在電源單元的回路中串聯了包括振蕩變壓器TRAN、三極管Q2、三極管Q3、電阻R2、電阻R3組成的振蕩電路，接通電源，由于穩壓二極管Zl的存在，電路具備了工作電壓，開始連續振蕩，在振蕩變壓器次級產生交流電壓，經過低壓差快速整流二極管Dl—D4組成的整流橋整流成為不穩定直流，經過電容Cl濾波、穩壓器IC1、成為穩定直流電壓，經過低壓差二極管D5為傳感器等效負載RX供電，由于振蕩變壓器TRAN的初級、次級隔離得到的電壓，可以與電源單元的電壓并聯使用，在不增加供電回路電流的前提下，提高傳感器等效負載RX的輸入功率，成為了整個儀表提聞負載能力的電源電路。
全文摘要
本發明涉及一種提高兩線制儀表負載能力的電源電路及方法。在電源單元的回路中串聯了包括振蕩變壓器、三極管Q2、Q3、電阻R2R3組成的振蕩電路，接通電源，由于穩壓二極管Z1的存在，電路具備了工作電壓，開始連續振蕩，在振蕩變壓器次級產生交流電壓，經過低壓差快速整流二極管D1—D4組成的整流橋整流成為不穩定直流，經過電容C1濾波、穩壓器IC1、成為穩定直流電壓，經過低壓差二極管D5為傳感器等效負載RX供電，由于振蕩變壓器的初級、次級隔離得到的電壓，可以與電源單元的電壓并聯使用，在不增加回路的電流的前提下，提高傳感器等效負載RX的輸入功率，成為了整個儀表提高負載能力的電源電路。效果是保障了儀表測量的精確度和準確度。
文檔編號H02M3/338GK103023340SQ201210490149
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月27日 優先權日2012年11月27日
發明者陳會慶, 陳維琨, 高明璋, 劉猛, 楊彬, 徐志山 申請人:中環天儀股份有限公司