智能传感器变送器在工厂自动化、生产进程用检测仪表和操控设备中得到了广泛的运用，用于丈量温度、压力、流量、水平面和许多其他的进程变量。图 1 是现场变送器的方框图，其选用一个电阻式温度检测器 （RTD）、热敏电阻或热电偶来丈量首要的变量。
图 1：针对进程操控运用的温度变送器方框图
该信号链路包含传感器模仿前端、微操控器 （MCU） 以及高精度模数转化器和数模转化器。
依托 4-20mA 环路给智能传感器供电
尽管根本传感器变送器电路的 MCU 和数据转化器一般专为低作业电流而优化，可是高性能智能传感器运用中添加的功用导致了电流需求的升高。例如：当该电路包含了比如阻隔、校准和确诊、液晶显现器接口、或无线连接选项（如蓝牙低能耗或无线 HARTâ）等特性时，电流耗费将较大。
此类智能传感器体系将或许不能满意 4-20mA 环路的典型欠标度电流门限或 4mA 零标度电流水平。例如：标定 TI DAC161S997 的低差错电流和高差错电流的默许环路电流分别为 3.375mA 和 21.75mA。NAMUR NE43 标准具有类似的电流门限。走运的是，一款高功率同步降压型转化器可供给高于低压差稳压器的输出电流来给传感器电子电路供电，一起从环路搜集小于 3.375mA 的电流。
宽 VIN、低 IQ 同步降压型转化器
关于给传感器充电，由 TI 供给的 LM5165 同步降压型解决方案具有高功率和超低的静态电流 （IQ = 10.5μA）。因为选用一个 20:1 宽输入电压 （VIN） 规模作业并能够接受重复的 65V 浪涌，因此其输出电压关于输入端上含噪声的大电压摆幅具有耐受力。这种抗瞬变性能在要求高可靠性的传感器运用中是至关重要的。
图 2：脉冲频率调制 （PFM） 同步降压型转化器原理图，包含一个 EMC 滤波器和维护电路
图 2 示出了针对一个 5V/25mA 输出装备的转化器原理图。增设一个具有反向极性和瞬变/ 浪涌电压维护功用的输入滤波器有助于完成电磁兼容性 （EMC）。
LM5165 中内置的面向智能传感器运用的各种特性包含一种用于完成最佳解决方案尺度的简略操控架构、用于供给低压差的 100% 占空比才能、一个用于电源轨排序和毛病陈述的漏极开路电源杰出指示电路、在内部固定或从外部可调的软起动 （SS）、以及具有可定制迟滞以供给可编程线路欠压闭锁 （UVLO） 功用的高精度启用。并且，一种可调的逐周期电流约束优化了电感器挑选和尺度。图 3 显现出了关于 0.1mA 至 30mA 负载电流的转化器功率和功率耗散。
图 3：LM5165 降压型转化器的典型功率（输出额外值针对 5V/25mA 拟定）
宽 VIN、低 IQ 降压型转化器的价值定位
比如 LM5165 等宽 VIN 降压型转化器的优势在于其可满意一组特定电源解决方案需求的连接一致特性集：
· 可在宽负载电流规模内完成高功率的同步降压规划。
· 改进的可靠性（额外作业结温达 150°C）
· 具有满意裕量的宽 VIN 规模可安全耐受输入电压瞬变扰动，因此答应运用一个较高电压（和较小占板面积）的瞬变抑制器二极管 （TVS）。
· 小的解决方案尺度适用于空间受限的传感器外壳。
· 减小了输入电容以满意实质安全 （IS） 运用环境的要求。
· 开关形式电压的自动转化速率操控减少了高频传导及辐射 EMI 特征。
为了充分发挥新式环路供电型传感器变送器的潜能并坚持简略的两线式架构，一款低 IQ 同步降压型转化器可供给满意的负载电流，一起满意电流环路、解决方案尺度、可靠性和 EMC 要求。
其他资源
· 欢迎您在 TI 的模仿精细技能杂谈 （Precision Hub blog） 中阅览更多有关两线式、4-20mA 传感器变送器的内容。
· 欢迎订货用于 LM5165 同步降压型转化器的 PFM 和稳定导通时刻评价模块。
· 欢迎选用 LM5165 快速发动规划东西以加快规划进程，并仔细观察在输出电流的对数及线性标度上制作的转化器功率曲线。
· 检查单芯片变送器参阅规划中的 TI Designs MSP430™ HART 协议 + 调制解调器，这是一款把 MSP430 微操控器用于 HART 通讯的智能传感器变送器规划。
