使用4-20mA两线传输系统进行电路供电

当使用4-20mA两线传输系统时，直接从传输线窃取远程设备的电源很有用。不可能从这些线路中汲取大电流，但是当远程设备在短时间内需要大量电流时，大电容器或“超级电容器”可以存储能量以满足短时间负载。本应用笔记描述了实现此目的的电路。

来自4-20mA线路的电流流经四个串联二极管，产生伪地和+2.8V电源轨。二极管 （D1 - D4） 产生的压降为低压比较器 （U2） 和开关 （U3） 供电。比较器监视超级电容器电压，直到达到三二极管压降门限。超过阈值会迫使比较器输出摆低，从而使能升压转换器（U1）并闭合开关（U3）。当开关闭合时，将超级电容电压与比较器的+1.235V内部基准进行比较。

图1.2F 电容器组 （C3 - C7） 存储能量以供以后使用。升压转换器（U1）产生+3.3V电源，能够提供250mA电流，电流持续长达2.8秒。

将JFET Q1的栅极和源极连接在一起可产生限流二极管。为了保持足够的静态电流（1mA）为比较器和开关供电，请确保饱和电流（IDSS）的JFET小于或等于3mA。

升压转换器在为负载提供250mA电流时消耗400mA至600mA电流。升压转换器的输入电流需求需要一个ESR深度为毫Ω区域的超级电容器。典型的超级电容器不符合此ESR要求，因为它们的ESR通常在20Ω至50Ω之间。多个并联的 BestCap® 电容器提供足够的低 ESR 和高存储容量，以满足升压转换器的功率要求。

图2.当超级电容器充满电时，升压转换器导通，提供250mA电流约2.8秒。（CH1：超级电容器电压，CH2：输出电压，CH3：输出电流）。

MAX1797升压转换器（U1）集成了真关断功能，在关断™期间将负载与电源电气断开。此功能可防止超级电容器在充电阶段意外放电。使用没有真关断功能的升压转换器时，可以通过配置一对MOSFET来防止这种放电，如图3所示。

图3.N 沟道 MOSFET 控制 P 沟道 MOSFET 的栅极，以断开升压转换器的输出与负载的连接。

审核编辑：郭婷