在开发低功耗的智能两线制变送器时，仪器内部的微功率电源设计十分关键。首先，一般情况下具有微处理器的智能变送器要满足微控制器、A/D、D/A及通讯电路的供电，需要比普通4~20mA变送器更大的功率，需要内部电源具有更高的供电效率。另外，对于电容传感器和热电偶，还要考虑接地或者传感器可能碰壳(接地)的情况，所设计的变送器电路必须是输入与输出相隔离的，这样才能够保证后续控制系统的正常工作和抗共模干扰能力。由于外部电路为两线制变送器系统提供的工作电流最大4mA，这些具体要求给系统电源的设计带来了很大的难度和挑战。设计的微输入功率的隔离式两线制变送器电源采用全集成电路设计，具有结构简单、性能稳定、成本低廉的特点。它以降落在两线制变送器上的12~35VDC为输入电源，设计了简洁的恒流稳压前端输入电路，固定消耗315mA电流，提供了两组互相隔离的3V电源。与输入不隔离的一组最大具有5mA负载能力，与输入隔离的一组最大具有3mA负载能力，完全满足输入与输出隔离型的两线制变送器对电源的要求。

1.整体设计

图1为电源原理图。它由3个主要部分组成：U1、R1和Z1构成的315mA/812V恒流稳压电路;由U2为核心构成的DC/DC变换电路;由L2和U3构成的一组隔离电源。系统设计力求精简、高集成度，并且所有元器件都选择了能够工作于-40~85℃扩展工业级温度区间的产品，能够保证电源可靠应用于现场变送器。

图2 LM317L典型应用图

电路前端的D1为防反相二极管，一般采用1N4148即可。熔丝选择了PTC器件自恢复保险丝，指标为100mA/60V，保证电源故障时不影响外部供电电源。由于电源的最终应用场合为现场变送器，它所处的环境温度变化范围是比较大的，因此必须考虑到温度漂移的因素。电源的主要温漂就是恒流的漂移，产生的原因是LM317L的基准压差的温度漂移以及恒流电阻R1的温度漂移。实际电路中，R1选择了温度系数低于5×10-6/℃的产品，温漂可以忽略不计。LM317L的基准压差与温度关系曲线见图3，在-40~85℃的温度范围内，温度的影响较明显，在高精度应用时必须进行补偿。考虑到电源的实际应用都是针对智能变送器的，在智能变送器系统中，出于对传感器校正以及线路补偿等目的，变送器电路中都会设计温度传感器，如LM75或者TC77等数字测温芯片，故此电路没有设计专门的硬件补偿，而是提供了一个软件补偿的算法，用户在应用电源的时候可以采用它对电源的温度漂移进行补偿。