无源智能变送器专用电源

　　HK_S系列产品主要应用在两线制信号及HART传输，解决两线制信号及HART的隔离传输应用中因不同的接地回路产生地电势差，造成3.5~20mA信号的传输误差，从而造成HART通讯的中断，或造成设备端口器件损坏等问题。HK_S系列采用回路取电方式，补偿因电势差造成的传输误差，保证通讯准确传输。

　　无源智能变送器专用电源参数：

　　型号：HK0805S

　　输入电压(VDC)：7~8

　　输出电压(VDC)：5

　　输出电流(mA)：2

　　隔离电压(VDC)：1500

　　封装尺寸(mm)：11.60*6.00*10.16

　　无源智能变送器专用电源特点：

　　应用于两线制回路取电场合

　　输出电流高达：3.5mA

　　隔离电压：1500VDC

　　工作温度范围：-40℃～+85℃

　　国际标准引脚方式

　　输入输出特性：

　　物理特性：

　　外壳材料：黑色阻燃耐热塑料（UL94V-0）

　　封装尺寸：11.60*6.00*10.16mm

　　重量：1.3g(Typ.)

　　冷却方式：自然空冷

　　EMC特性

　　EMS：静电放电，IEC/EN61000-4-2Contact±8KVperf.CriteriaB

　　特性曲线：

　　设计参考：

　　1.信号传输中的接地回路问题及地电势差异

　　仪表电路中可能导致出现接地回路的原因很多，当信号传输和接收装置连接到不同的接地点或不同的电源时，都会出现对地回路，这在长距离电缆传输时很常见。绝大部分原因是因为设备的金属外壳与地面发生了物理接触，接地回路产生电气回路，从而形成误差源。

　　由于无法在信号的接收端通过简单的观测来测定信号的精du，因此不同接地电位产生的对地环流将为信号回路引入无法检测的误差。在没有做信号隔离的两线制信号传输中，也存在这些接地回路导致的信号误差问题。如雷电、浪涌等信号会随着长线加载在信号线上，损坏端口上的调制或检测器件。在另外一种情况下，两个器件的端口参考的地电势不同，可能会造成端口电压的超标，从而损坏器件端口。

　　图1的电路中，传感器的信号经过ADC转换成数字信号，再经MCU发送给电流环DAC及HART调制器，形成3.5-20mA的信号输出，电流环DAC从PLC输出的3.5-20mA总线上取电，经内置的电压调节器输出3.3V及2.5V，给MCU及HART调制器提供少量的电源。

　　图1的这种传输方式，两线制仪表与远端的PLC的接地电势存在电势差，从而引入共模干扰，这种干扰会引起3.5~20mA的传输误差，会影响HART总线的正常通讯；如果共模干扰过大（超过了内部器件的共模电压允许范围），甚至造成两线制仪表内部的器件损坏。

       基于上述因地电势不同而存在的隐患，可以用数字隔离的方式将MCU与电流环DAC及HART调制器进行隔离，电流环DAC及HART调制器属浮地形式，使得两线制仪表与PLC系统两个地电势之间形成高阻抗，降低地线之间的回路电流，形成两个设备间的电气隔离，从而消除共模干扰的隐患。

　　因为两线制仪表没有额外的供电端口，其供电都是通过3.5-20mA环路取电，采用这种隔离方式后，HART调制器的2.5V电源仍然从电流环DAC上内置的电压调节器获得，而MCU系统的3.3V供电就成了一个难题。一种较好的解决方案是，在3.5-20mA电路中如图2所示串接一个稳压二极管，再用HK模块，隔离输出3.3V,给MCU系统供电。利用HK模块及数字隔离电路，即可实现两线制仪表与PLC系统的电气隔离，避免了因地电势影响造成的系统测量误差及设备损毁，进一步提升了系统的可靠性。

　　推荐使用电路：